WO2019170830A1

WO2019170830A1 - Method for the detection of at least one loading parameter of a closed space by a detection device, training method, computer program, computer-readable data carrier, and detection device

Info

Publication number: WO2019170830A1
Application number: PCT/EP2019/055765
Authority: WO
Inventors: Fernando MEO; Elisa PIZZOLATO; Daniel SCHWALB; Philipp ROEDIGER
Original assignee: Rational Aktiengesellschaft
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2019-09-12
Also published as: DE112019001182A5; US11844171B2; IT201800003342A1; US20210400778A1

Abstract

The invention relates to a method for the detection of at least one loading parameter of a closed space by a detection device by means of electromagnetic radiation, wherein measurements of at least one measured variable are used. A first measurement is performed at a first spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation. At least a second measurement is performed at a second spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation, which second spatial distribution of the electric field is different from the first spatial distribution of the electric field. The at least two measurements are evaluated with respect to the at least one measured variable by means of a mathematical operation and/or mathematical transformation in order to obtain at least one evaluation variable from the measurement results, by means of which evaluation variable the loading parameter is determined by applying a pattern recognition having the at least one evaluation variable as an input variable and/or applying a mathematical model comprising the at least one evaluation variable and comprising at least one training parameter, which has been determined by means of prior tests. The invention further relates to a detection device. The invention further relates to a training method, to a computer program and to a computer-readable data carrier.

Description

Verfahren zum Erkennen wenigstens eines Beladungsparameters eines geschlossenen Raums von einer Erkennungseinrichtung, Verfahren zum A method for detecting at least one loading parameter of a closed space from a detection device, method for

Trainieren, Computerprogramm, computerlesbarer Datenträger sowie Exercise, computer program, computer-readable data carrier as well

Erkennungseinrichtung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen wenigstens eines Beladungsparameters eines geschlossenen Raums von einer Erkennungseinrichtung mittels elektromagnetischer Strahlung. Ferner betrifft die Erfindung eine Erkennungseinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trainieren, ein Computerprogramm und einen computerlesbaren Datenträger. Detection device The invention relates to a method for detecting at least one loading parameter of a closed space from a detection device by means of electromagnetic radiation. Furthermore, the invention relates to a detection device. Furthermore, the invention relates to a method for training, a computer program and a computer-readable medium.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen ein Beladungsparameter eines geschlossenen Raums, beispielsweise eines Garraums eines Gargeräts, mittels eines optischen Sensors erfasst wird. Hierbei werden Objekterkennungs- bzw. Vermessungsalgorithmen verwendet, um auf den Objekttyp, die Position des Objekts im geschlossenen Raum und/oder die Größe des Objekts zu schließen. Methods are known from the prior art in which a loading parameter of a closed space, for example a cooking chamber of a cooking appliance, is detected by means of an optical sensor. Object detection algorithms are used to deduce the object type, the position of the object in the closed space, and / or the size of the object.

Auch sind solche optischen Systeme, die auch als Erkennungseinrichtungen bezeichnet werden können, aus anderen Anwendungsgebieten bekannt, in denen mehrere unterschiedliche Objekte auftreten können, beispielsweise in einer Produktion-, einer Verteilungs- und/oder Sortieranlage. Also, such optical systems, which may also be referred to as recognition devices, known from other fields of application in which several different objects may occur, for example in a production, distribution and / or sorting.

Die automatisierte Erkennung des Beladungsparameters ist vorteilhaft, da es nicht mehr nötig ist, dass der Bediener bzw. Benutzer die entsprechenden Informationen manuell eingibt. The automated detection of the loading parameter is advantageous since it is no longer necessary for the operator or user to enter the corresponding information manually.

Als nachteilig hat sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeiten zum Erkennen wenigstens eines Beladungsparameters jedoch herausgestellt, dass diese aufwendig und somit teuer sind. However, it has proved to be disadvantageous in the possibilities known from the prior art for recognizing at least one loading parameter that these are expensive and thus expensive.

Zudem sind die entsprechenden Verfahren zum Erkennen wenigstens eines Beladungsparameters zeitintensiv, weswegen sie für eine Echtzeitüberwachung nur eingeschränkt geeignet sind. Des Weiteren können die optischen Systeme nicht unter allen Bedingungen verwendet werden, beispielsweise bei hohen Temperaturen bzw. bei schlechter Sicht, unter anderem aufgrund von Dampf. In addition, the corresponding methods for detecting at least one loading parameter are time-consuming, which is why they are used for real-time monitoring are only limited suitable. Furthermore, the optical systems can not be used under all conditions, for example at high temperatures or in poor visibility, among other things due to steam.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine schnelle Möglichkeit bereitzustellen, einen Beladungsparameter zuverlässig zu erkennen, sodass ein entsprechendes Objekt identifiziert werden kann. The object of the invention is to provide a quick way to reliably detect a loading parameter, so that a corresponding object can be identified.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Erkennen wenigstens eines Beladungsparameters eines geschlossenen Raums von einer Erkennungseinrichtung mittels elektromagnetischer Strahlung, bei dem Messungen von wenigstens einer Messgröße verwendet werden, wobei: eine erste Messung bei einer ersten räumlichen Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds durchgeführt wird, zumindest eine zweite Messung bei einer zweiten räumlichen Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds durchgeführt wird, die unterschiedlich zur ersten räumlichen Verteilung des elektrischen Felds ist, und die zumindest zwei Messungen hinsichtlich der wenigstens einen Messgröße mittels einer mathematischen Operation und/oder mathematischer Transformation ausgewertet werden, um wenigstens eine Auswertungsgröße aus den Messergebnissen zu erhalten, über die der Beladungsparameter bestimmt wird, indem eine Mustererkennung, die die wenigstens eine Auswertungsgröße als Eingangsgröße aufweist, und/oder ein mathematisches Modell angewandt werden bzw. wird, das die wenigstens eine Auswertungsgröße und zumindest einen Trainingsparameter umfasst, der aufgrund vorheriger Tests ermittelt worden ist. The object is achieved by a method for detecting at least one loading parameter of a closed space of a detection device by means of electromagnetic radiation, are used in the measurements of at least one measured variable, wherein: a first measurement at a first spatial distribution of the electrical radiation generated by the electromagnetic radiation Fields performed at least a second measurement at a second spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation, which is different from the first spatial distribution of the electric field, and the at least two measurements with respect to the at least one measured variable by means of a mathematical operation and / or mathematical transformation are evaluated to obtain at least one evaluation variable from the measurement results over which the loading parameter is determined by a pattern detection, which has the at least one evaluation variable as an input variable, and / or a mathematical model is applied, which comprises the at least one evaluation variable and at least one training parameter, which has been determined on the basis of previous tests.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, dass der wenigstens eine Beladungsparameter eines geschlossenen Raums aus einer zumindest zwei Messungen umfassenden Messreihe wenigstens einer Messgröße ermittelt werden kann, die auch Messparameter genannt wird. Hierzu werden bei einem gegebenen (fixen) Beladungszustand des geschlossenen Raums zumindest zwei Messungen bei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds, beispielsweise des Mikrowellenfelds, durchgeführt und die erhaltenen Messergebnisse hinsichtlich der wenigstens einen Messgröße entsprechend ausgewertet, um die wenigstens eine Auswertungsgröße zu erhalten. The basic idea of the invention is that the at least one loading parameter of a closed space can be determined from a series of measurements comprising at least two measurements of at least one measured variable, which is also called measuring parameter. For this purpose, at least two at a given (fixed) load state of the closed space Measurements are made at different spatial distributions of the electric field generated by the electromagnetic radiation, for example the microwave field, and the measured results obtained are correspondingly evaluated with regard to the at least one measured variable in order to obtain the at least one evaluation variable.

Es wird also gerade kein festes elektrisches Feld während der gesamten Messreihe benötigt, wie dies im Stand der Technik der Fall ist, wenn Messungen mittels elektromagnetischer Wellen durchgeführt werden. Erfindungsgemäß ist hierdurch sichergestellt, dass der gesamte Bereich des geschlossenen Raums durch die elektromagnetische Strahlung abgedeckt werden kann, um Informationen hinsichtlich des Beladungszustands des gesamten geschlossenen Raums bzw. des jeweiligen Beladungsparameters zu erhalten, wohingegen bei einer gleichbleibenden räumlichen Verteilung nur ein Teil des geschlossenen Raums durch die elektromagnetische Strahlung abgedeckt wäre. Aufgrund der mehreren unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds können verschiedene Bereiche des geschlossenen Raums sensorisch erfasst bzw.„elektromagnetisch abgetastet“ werden. Thus, there is no need for a fixed electric field during the entire series of measurements, as is the case in the prior art when measurements are carried out by means of electromagnetic waves. According to the invention, this ensures that the entire area of the closed space can be covered by the electromagnetic radiation in order to obtain information regarding the loading state of the entire closed space or of the respective loading parameter, whereas with a constant spatial distribution, only a part of the closed space passes through the electromagnetic radiation would be covered. Due to the multiple different spatial distributions of the electric field generated by the electromagnetic radiation, different areas of the closed space can be sensed or "electromagnetically scanned".

Es ist dabei nicht nötig, dass die räumliche Verteilung des elektrischen Feldes bekannt ist. Insofern handelt es sich um unbekannte räumliche Verteilungen des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds. Das Verfahren zum Erkennen des wenigstens einen Beladungsparameters ist aufgrund der verwendeten elektromagnetischen Wellen entsprechend schnell, sodass es sich für eine Echtzeitüberwachung des geschlossenen Raums besonders gut eignet. It is not necessary that the spatial distribution of the electric field is known. In this respect, these are unknown spatial distributions of the electric field generated by the electromagnetic radiation. The method for detecting the at least one loading parameter is correspondingly fast due to the electromagnetic waves used, so that it is particularly well suited for real-time monitoring of the closed space.

Aufgrund der Echtzeitüberwachung des geschlossenen Raums ist es möglich, dynamische Anpassungen aufgrund des wenigstens einen Beladungsparameters während des Betriebs vorzunehmen, insbesondere einer der Erkennungs- einrichtung zugeordneten Anlage. Due to the real-time monitoring of the closed space, it is possible to carry out dynamic adjustments on the basis of the at least one loading parameter during operation, in particular of a system associated with the recognition device.

Grundsätzlich ist elektromagnetische Strahlung gegenüber einer optischen Erkennung von Vorteil, da die elektromagnetischen Wellen in das jeweilige Objekt eindringen und somit Informationen über das Innere liefern können, wohingegen eine optische Erkennung nur die Oberfläche begutachten kann. Sofern mehrere unterschiedliche Messungen durchgeführt werden, kann eine statistische Auswertung der Messergebnisse vorgenommen werden, um den Beladungsparameter zu bestimmen, also mittels eines klassischen Analyse- verfahrens. Die statistische Auswertung ist mit deutlich geringerem rechen- technischen Aufwand verbunden als beispielsweise eine Simulation des elektro- magnetischen Felds, insbesondere dessen räumlichen Verteilung, weswegen eine Echtzeitüberwachung möglich ist, was bei einer Simulation gerade nicht der Fall ist. Auch eine Simulation stellt ein klassisches Analyseverfahren dar. In principle, electromagnetic radiation is advantageous over optical detection since the electromagnetic waves can penetrate into the respective object and thus provide information about the interior, whereas optical detection can only examine the surface. If several different measurements are carried out, a statistical evaluation of the measurement results can be carried out in order to determine the loading parameter, ie by means of a classical analysis method. The statistical evaluation is associated with significantly lower computational complexity than, for example, a simulation of the electromagnetic field, in particular its spatial distribution, which is why a real-time monitoring is possible, which is just not the case in a simulation. A simulation is also a classic analysis method.

Bei der Messreihe kann auf die Messgröße bzw. den Messparameter abgestellt werden, die bzw. der beispielsweise an der wenigstens einen Antenne gemessen wird. Insofern handelt es sich bei der Messgröße um eine antennenseitig sensorisch erfassbare Messgröße. In the case of the measurement series, it is possible to focus on the measurement variable or the measurement parameter which is measured, for example, at the at least one antenna. In this respect, the measured variable is an antenna-sensitive measurable quantity.

Bei der mathematischen Operation und/oder Transformation kann es sich um eine Gruppierung („grouping“) und/oder Unterteilung („partioning“) der aus den Messungen gewonnenen Messdaten handeln. Die erhaltenen (Teil-)Datensätze können weiter ausgewertet werden, um eine entsprechende Auswertungsgröße zu erhalten, die in das mathematische Modell und/oder die Mustererkennung einfließt. The mathematical operation and / or transformation may be a grouping and / or partitioning of the measurement data obtained from the measurements. The obtained (partial) data sets can be further evaluated in order to obtain a corresponding evaluation variable, which flows into the mathematical model and / or the pattern recognition.

Die Auswertung der zumindest zwei Messungen hinsichtlich der wenigstens einen Messgröße kann bereits als Gruppieren („grouping“) bezeichnet werden, da die Messergebnisse der zumindest zwei Messungen entsprechend gruppiert bzw. zusammengefasst werden. Das Gruppieren („grouping“) findet insbesondere dann statt, wenn die Messungen hinsichtlich mehrerer Messgrößen durchgeführt und anschließend zusammengefasst werden. The evaluation of the at least two measurements with regard to the at least one measured variable can already be referred to as grouping, since the measurement results of the at least two measurements are grouped or summarized accordingly. The grouping takes place in particular when the measurements are carried out with respect to a plurality of measured variables and then combined.

Das verwendete mathematische Modell stellt einen Zusammenhang zwischen der wenigstens einen Auswertungsgröße und dem zumindest einen Beladungsparameter her, sodass eine Korrelation der wenigstens einen Messgröße, aus der die Auswertungsgröße gewonnen wird, und des zumindest einen Beladungsparameters ausgenutzt werden kann. The mathematical model used produces a relationship between the at least one evaluation variable and the at least one loading parameter, so that a correlation of the at least one measured variable, from which the evaluation variable is obtained, and the at least one loading parameter can be utilized.

Das mathematische Modell kann eine Gleichung, ein Gleichungssystem und/oder ein (angewandtes) Maschinenlernmodell umfassen. Auch kann es sich bei dem mathematischen Modell um ein komplexes und/oder mehrdimensionales Regressionsmodell handeln. Grundsätzlich lässt sich das Regressionsmodell als ein lineares Regressionsmodell, ein Regressionsbaum und/oder ein Gauß-Prozess- regressionsmodell ausbilden. Auch weitere Regressionsmodelle kommen in Betracht, insbesondere mehrdimensionale Regressionsmodelle. The mathematical model may include an equation, a system of equations and / or an applied (applied) machine learning model. Also, the mathematical model may be a complex and / or multi-dimensional regression model. In principle, the regression model can be formed as a linear regression model, a regression tree and / or a Gaussian process regression model. Other regression models are also possible, in particular multi-dimensional regression models.

Das angewandte mathematische Modell kann demnach einem klassischen Analyseverfahren entsprechen bzw. zugeordnet sein. The applied mathematical model can therefore correspond or be associated with a classical analysis method.

Alternativ oder ergänzend kann eine Mustererkennung angewendet werden, die die wenigstens eine Auswertungsgröße als Eingangsgröße aufweist. Hierzu kann ein Mustererkennungsmodul vorgesehen sein, dem die Auswertungsgröße zugeführt wird. Die Mustererkennung erkennt Korrelationen bzw. Zusammen- hänge (Muster) zwischen Daten. Alternatively or additionally, a pattern recognition can be applied which has the at least one evaluation variable as the input variable. For this purpose, a pattern recognition module can be provided to which the evaluation variable is supplied. The pattern recognition recognizes correlations or correlations (patterns) between data.

Die Mustererkennung ist zuvor trainiert worden, weswegen es sich um eine trainierte Mustererkennung handelt, sodass die Mustererkennung aufgrund der zugeführten Auswertungsgröße den wenigstens einen Beladungsparameter ausgeben kann. The pattern recognition has been previously trained, which is why it is a trained pattern recognition, so that the pattern recognition can output the at least one loading parameter due to the supplied evaluation size.

Bei der Mustererkennung kann ein künstliches neuronales Netz (künstliche Intelligenz) und/oder ein Klassifikations- bzw. Klassifizierungsverfahren zum Einsatz kommen. Insofern kann die Mustererkennung im Gegensatz zu klassischen Analyseverfahren auf künstlicher Intelligenz beruhen. In the pattern recognition, an artificial neural network (artificial intelligence) and / or a classification or classification method can be used. In this respect, pattern recognition, unlike classical analysis methods, can be based on artificial intelligence.

Sofern die Mustererkennung verwendet wird, wird demnach zunächst ein klassisches Analyseverfahren durchgeführt, um die wenigstens eine Auswertungs- größe aus den Messungen zu ermitteln. Anschließend an das klassische Analyseverfahren wird die künstliche Intelligenz der Mustererkennung verwendet, um aufgrund der klassisch ermittelten Auswertungsgröße den zumindest einen Beladungsparameter zu erhalten. If the pattern recognition is used, then a classical analysis method is first of all carried out in order to determine the at least one evaluation variable from the measurements. Subsequent to the classical analysis method, the artificial intelligence of the pattern recognition is used in order to obtain the at least one loading parameter on the basis of the classically determined evaluation variable.

Mit anderen Worten stellt das mathematische Modell eine Korrelation zwischen wenigstens einer aus den an der zumindest einen Antenne gemessenen elektromagnetischen Wellen (Messgröße) erhaltenen Auswertungsgröße und des zumindest einen Beladungsparameters her, wobei Trainingsparameter herangezogen werden. Das mathematische Modell ist deterministisch. Die Mustererkennung hat sich diese Korrelation zuvor selbst angelernt bzw. antrainiert. In other words, the mathematical model establishes a correlation between at least one evaluation variable obtained from the electromagnetic waves (measured quantity) measured at the at least one antenna and the at least one loading parameter, training parameters being used. The mathematical model is deterministic. Pattern recognition has previously learned or trained this correlation itself.

Bei einem unterschiedlichen Beladungsparameter kann sich folglich eine andere Korrelation ergeben. Die elektromagnetischen Wellen an der wenigstens einen Antenne können gemessen bzw. berechnet werden, worüber die wenigstens eine Auswertungsgröße mittels mathematischer Operationen/Transformationen bestimmt wird. Unter Anwendung des mathematischen Modells bzw. der Mustererkennung kann ausgehend von der wenigstens einen Auswertungsgröße dann auf den zumindest einen Beladungsparameter geschlossen werden. Consequently, a different correlation parameter can result for a different loading parameter. The electromagnetic waves at the at least one antenna can be measured or calculated, whereby the at least one evaluation variable is determined by means of mathematical operations / transformations. Using the mathematical model or pattern recognition, it is then possible, based on the at least one evaluation variable, to conclude the at least one loading parameter.

Grundsätzlich kann die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds durch Geräteparameter, Beladungs- parameter und Steuerparameter beeinflusst werden. Dies wiederum beeinflusst die elektromagnetischen Wellen an der wenigstens einen Antenne. Bei den Geräteparametern handelt es sich beispielsweise um Antennen- parameter, nämlich Position und Ausbildung der wenigstens einen Antenne, und/oder Geräteparameter, insbesondere Gargeräteparameter, die Material- eigenschaften umfassen. In principle, the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation can be influenced by device parameters, loading parameters and control parameters. This in turn affects the electromagnetic waves on the at least one antenna. The device parameters are, for example, antenna parameters, namely the position and design of the at least one antenna, and / or device parameters, in particular cooking device parameters, which include material properties.

Die Beladungsparameter können Materialeigenschaften, beispielsweise Permittivität, räumliche Produkteigenschaften wie Volumen, Größe, Form und/oder Querschnittsverhältnis, und/oder Lageeigenschaften umfassen, beispielsweise Lage im Raum, insbesondere Einschubhöhe im Garraum, und/oder Lage in einer Einschubebene, insbesondere auf einem eingeschobenen Garzubehör. The loading parameters may include material properties, for example permittivity, spatial product properties such as volume, size, shape and / or aspect ratio, and / or positional properties, for example position in space, in particular insertion height in the cooking space, and / or position in a shelf level, in particular on an inserted cooking accessory ,

Bei den Steuerparametern kann es sich um die Leistung, die Frequenz, die Phase und/oder die Position eines Modenmischers bzw. eines elektrisch leitfähigen Bauteils handeln. Sofern mehrere Antennen vorgesehen sind, die gleichzeitig angeregt werden, können bzw. kann auch die relative Phase und/oder die relative Leistung zwischen den gleichzeitig angeregten Antennen als Steuerparameter verwendet werden. Insofern lässt sich die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds aktiv ansteuern bzw. verändern, indem zumindest einer der Steuerparameter entsprechend geändert wird. The control parameters can be the power, the frequency, the phase and / or the position of a mode mixer or of an electrically conductive component. If several antennas are provided which are excited simultaneously, the relative phase and / or the relative power between the simultaneously excited antennas can or can also be used as control parameters. In this respect, the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation can be actively controlled or changed by at least one of the control parameters being changed accordingly.

Beispielsweise lassen sich die unterschiedlichen Phasen und/oder Amplituden zwischen den Antennen über S-Parameter ermitteln, sofern Phasenänderungen genutzt werden, um die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds zu ändern. For example, the different phases and / or amplitudes between the antennas can be determined via S parameters if phase changes are used to change the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation.

Es werden also die Steuerparameter verändert, um mit elektromagnetischen Wellen den geschlossenen Raum abzutasten, wohingegen die anderen Parameter fix sind, beispielsweise der wenigstens eine Beladungsparameter. Die an der wenigstens einen Antenne gemessenen elektromagnetischen Wellen verändern sich und umfassen Informationen hinsichtlich der festen Parameter, beispielsweise des wenigstens einen Beladungsparameters. Thus, the control parameters are changed in order to scan the closed space with electromagnetic waves, whereas the other parameters are fixed, for example the at least one loading parameter. The electromagnetic waves measured at the at least one antenna change and include information regarding the fixed parameters, for example the at least one loading parameter.

Die Geräteparameter bleiben fix während des Messverfahrens, das heißt, die Geräteparameter verändern sich nicht. The device parameters remain fixed during the measurement process, that is, the device parameters do not change.

Auch die Beladungsparameter bleiben während des Messverfahrens fix, insbesondere Beladungsparameter wie die Anzahl und/oder der Typ. The loading parameters also remain fixed during the measuring process, in particular loading parameters such as the number and / or the type.

Erfindungsgemäß wird eine Auswertungsgröße herangezogen, die für wenigstens einen Beladungsparameter von Interesse sensitiv ist, beispielsweise die Temperatur des Objekts/Garguts und/oder Menge, jedoch für andere Beladungsparameter, die nicht von Interesse sind (Störparameter), invariant ist, beispielsweise die Lage des Objekts im geschlossenen Raum. According to the invention, an evaluation variable is used which is sensitive to at least one loading parameter of interest, for example the temperature of the object / food and / or quantity, but is invariant for other loading parameters which are not of interest (interfering parameters), for example the position of the object in a closed room.

In Abhängigkeit der Beladungsparameter von Interesse bzw. der Störparameter wird eine entsprechende Auswertungsgröße aus den Messdaten über die mathematischen Operationen/Transformationen ermittelt, die in das mathematische Modell und/oder die Mustererkennung einfließt. Depending on the loading parameter of interest or the disturbance parameter, a corresponding evaluation variable is determined from the measured data via the mathematical operations / transformations, which flows into the mathematical model and / or the pattern recognition.

Grundsätzlich kann die Mustererkennung durch ein auf einem künstlichen neuronalen Netz (künstliche Intelligenz) beruhenden Mustererkennungsmodul und/oder ein Klassifikations- bzw. Klassifizierungsmodul bereitgestellt werden, das ein Klassifikations- bzw. Klassifizierungsverfahren anwendet. Auch kann die Mustererkennung ein künstliches neuronales Netz sein, das auf „Deep Learning“ beruht, also tiefgehendem Lernen. Hierbei können die Messdaten direkt verwendet werden, also die Rohdaten, um den wenigstens einen Beladungsparameter zu ermitteln. Eine zwischengelagerte Auswertung mittels mathematischer Operationen/Transformationen kann demnach entfallen. In principle, the pattern recognition may be provided by a pattern recognition module based on an artificial neural network (artificial intelligence) and / or a classification module applying a classification method. Pattern recognition can also be an artificial neural network based on deep learning, ie deep learning. In this case, the measurement data can be used directly, ie the raw data in order to determine the at least one loading parameter. An interim evaluation by means of mathematical operations / transformations can therefore be omitted.

Die Mustererkennung kann auch ein sogenanntes„faltendes neuronales Netz“ sein („Convolutional Neural Network“). Pattern recognition may also be a so-called "convolutional neural network".

Zur Ermittlung des zumindest einen Beladungsparameters unter Einbeziehung der wenigstens Auswertungsgröße, die mit einem klassischen Analyseverfahren erhalten worden ist, können grundsätzlich auch folgende Methoden bzw. Verfahren zum Einsatz kommen: Support Vector Machine (SVM), Ensemblemethoden und/oder„Random Foresf-Methoden, die üblicherweise der Mustererkennung zugeschrieben werden. In principle, the following methods or methods can also be used to determine the at least one loading parameter including the at least evaluation variable obtained with a classical analysis method: support vector machine (SVM), ensemble methods and / or random foresf methods; which are usually attributed to pattern recognition.

Bei den Klassifikations- bzw. Klassifizierungsverfahren können Diskriminanz- analysen, beispielsweise lineare Diskriminanzanalyse (LDA) und/oder quadratische Diskriminanzanalyse (QDA), Naives-Bayes-Verfahren, Nächste- Nachbarn-Verfahren oder ähnliches zum Einsatz kommen. The classification and classification methods may use discriminant analyzes, for example linear discriminant analysis (LDA) and / or quadratic discriminant analysis (QDA), Naives-Bayes method, nearest neighbor method or the like.

Die Mustererkennung stellt darauf ab, dass Korrelationen bzw. Zusammen- hänge (Muster) zwischen Daten erkannt werden. Demnach ist die Mustererkennung nicht auf eine zweidimensionale Bildauswertung beschränkt. Pattern recognition is designed to detect correlations or patterns between patterns of data. Accordingly, the pattern recognition is not limited to a two-dimensional image analysis.

Beispielsweise werden die erhaltenen Messdaten für jede Antenne individuell nach Phase, Frequenz und/oder Drehwinkel eines Lüfters gruppiert bzw. aufgeteilt. Insofern ergeben sich für die Anzahl der Antennen unterschiedliche Datenteilsätze, die ausgewertet werden können. For example, the obtained measurement data for each antenna are individually grouped or divided according to phase, frequency and / or rotation angle of a fan. In this respect, different data sub-sets result for the number of antennas that can be evaluated.

Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die aus den Messungen erhaltenen Daten direkt als Eingangswerte einer entsprechend antrainierten Mustererkennung verwendet werden, also ohne zwischengeschaltetem klassischen Verfahren, insbesondere bei einem Deep-Learning-Ansatz. In principle, it can also be provided that the data obtained from the measurements are used directly as input values of a correspondingly trained pattern recognition, that is to say without intervening classical methods, in particular in the case of a deep learning approach.

Das verwendete Verfahren zum Erkennen des wenigstens einen Beladungs- parameters ist zudem bei einem Gargerät kostengünstig implementierbar, da auf bestehende Komponenten eines Gargeräts zurückgegriffen werden kann. Das Gargerät kann dann um eine Erkennungseinrichtung erweitert sein, mit der sich der Beladungsparameter eines als geschlossenen Raum dienenden Garraums in einfacher Weise erfassen lässt. The method used to detect the at least one loading parameter is also cost-effective to implement in a cooking appliance, since it can be used on existing components of a cooking appliance. The Cooking appliance can then be extended by a detection device with which the loading parameter of serving as a closed space cooking chamber can be detected in a simple manner.

Auch bei anderen Anlagen kann eine entsprechende Erkennungseinrichtung in einfacher Weise nachgerüstet werden, um Objekte zu detektieren, die hierzu in einen geschlossenen Raum der Erkennungseinrichtung eingebracht werden, beispielsweise Objekte, die auf einem Transportband in den geschlossenen Raum transportiert werden. Auch können T rocknungsgeräte oder ähnliches als Anlagen vorgesehen sein, die um eine derartige Erkennungseinrichtung erweitert werden. In other systems, a corresponding detection device can be retrofitted in a simple manner to detect objects that are introduced for this purpose in a closed space of the detection device, such as objects that are transported on a conveyor belt in the closed space. Also T rocknungsgeräte or the like may be provided as facilities that are extended by such a detection device.

Die Erkennungseinrichtung kann also eine Nachrüstbaugruppe für eine bestehende Prozessanlage sein, beispielsweise ein Gargerät. The detection device can therefore be a retrofit module for an existing process plant, for example a cooking appliance.

Die elektromagnetische Strahlung, die in den geschlossenen Raum eingespeist wird, kann über eine Mikrowellenquelle bereitgestellt werden, die kohärente Mikrowellen aussendet, beispielsweise über einen Oszillator mit engem Frequenzspektrum bzw. über eine Halbleiter-Mikrowellenquelle, die auch als„Solid State Microwave Generator“ (SSMG) oder„Solid State Device“ (SSD) bezeichnet wird. Die erzeugte elektromagnetische Strahlung wird dann über zumindest eine der Mikrowellenquelle zugeordnete Antenne in den geschlossenen Raum eingespeist, wobei die elektromagnetische Strahlung das elektrische Feld im geschlossenen Raum erzeugt. The electromagnetic radiation injected into the enclosure may be provided by a microwave source emitting coherent microwaves such as a narrow frequency oscillator or a semiconductor microwave source also known as a solid state microwave generator (SSMG) ) or "Solid State Device" (SSD). The generated electromagnetic radiation is then fed into the closed space via at least one antenna assigned to the microwave source, wherein the electromagnetic radiation generates the electric field in the closed space.

Die verwendete elektromagnetische Strahlung (Mikrowellen oder Wellen im Bereich von THz) kann eine geringe Leistung haben, die auch als Sensorleistung bezeichnet werden kann. Die geringe Leistung bzw. Sensorleistung ist so gering, dass sie nicht zum Aufwärmen eines Garguts bzw. eines Objekts verwendet werden kann. Das Aufwärmen von Gargut in einem Gargerät mittels elektromagnetischer Strahlung (Mikrowellen oder Wellen im Bereich von THz) kann im Gegensatz zum Erkennen des wenigstens einen Beladungsparameters über eine sogenannte Heizleistung erfolgen, die entsprechend größer ist. The electromagnetic radiation used (microwaves or waves in the range of THz) may have a low power, which may also be referred to as sensor power. The low power or sensor power is so low that it can not be used to warm up a food or an object. The heating of food in a cooking appliance by means of electromagnetic radiation (microwaves or waves in the range of THz) can be done in contrast to detecting the at least one loading parameter via a so-called heating power, which is correspondingly larger.

Insofern können bei einem Gargerät separat zur Heizung ausgebildete Sensormikrowellenquellen verwendet werden, die lediglich die elektromagnetische Strahlung (Mikrowellen) mit einer geringen Leistung bzw. Sensorleistung bereitstellen. Das Gargut kann auch über andere Techniken als Mikrowellen erwärmt bzw. gegart werden, beispielsweise Heißluft. In this respect, in a cooking appliance sensor microwave sources which are designed separately for heating and which only use the electromagnetic radiation (microwaves) with a low power or sensor power can be used provide. The food can also be heated or cooked by other techniques than microwaves, such as hot air.

Es kann jedoch auch eine elektromagnetische Strahlung (Mikrowellen) verwendet werden, mit der das Gargut erwärmt und (gleichzeitig) der Beladungsparameter bestimmt werden kann. However, it is also possible to use electromagnetic radiation (microwaves) with which the food to be cooked can be heated and (at the same time) the loading parameter can be determined.

Allgemein lässt sich das Verfahren bei Gargeräten anwenden, die mit Heißluft, Dampf, Mikrowellen, Infrarotstrahlung und/oder ähnlichen Techniken ein Gargut garen. In general, the method can be used in cooking appliances that cook a food with hot air, steam, microwaves, infrared radiation and / or similar techniques.

Da zur Bestimmung des Beladungsparameters elektromagnetische Strahlung (Mikrowellen oder Wellen im Bereich von THz) verwendet wird, kann diese Technik im Gegensatz zu optischen Systemen auch bei hohen Temperaturen bzw. starkem Dampf eingesetzt werden. Since electromagnetic radiation (microwaves or waves in the range of THz) is used to determine the loading parameter, this technique, unlike optical systems, can also be used at high temperatures or strong steam.

Das Verfahren ist jedoch nicht auf Gargeräte beschränkt. Vielmehr kann es in mehreren Anwendungsgebieten angewandt werden, in denen ein Objekt getrocknet, erkannt, vermessen bzw. allgemein bestimmt werden soll, also bei einer entsprechenden Erkennungseinrichtung, die einer Anlage zugeordnet ist. However, the method is not limited to cooking appliances. Rather, it can be used in several application areas in which an object is to be dried, recognized, measured or generally determined, that is to say in the case of a corresponding identification device which is assigned to a system.

Generell umfasst der Beladungsparameter Informationen hinsichtlich der Beladung des geschlossenen Raums, beispielsweise durch Objekte bzw. Bauteile. In general, the loading parameter includes information regarding the loading of the closed space, for example by objects or components.

Der Trainingsparameter, der vom mathematischen Modell verwendet wird, stellt einen die wenigstens eine Auswertungsgröße umfassende Relation/Korrelation her, über die der Beladungsparameter ermittelt werden kann. The training parameter used by the mathematical model produces a relation / correlation comprising the at least one evaluation variable over which the loading parameter can be determined.

Der Trainingsparameter kann empirisch ermittelt worden sein, durch zuvor durchgeführte Tests. Insofern lässt sich der Trainingsparameter als Fitparameter für das mathematische Modell verstehen. The training parameter may have been determined empirically by previous tests. In this respect, the training parameter can be understood as a fit parameter for the mathematical model.

Alternativ handelt es sich bei dem Trainingsparameter um einen gelernten Parameter, also einen antrainierten Parameter. Der entsprechende Trainings- parameter kann über einen Maschinenlern-Algorithmus gelernt bzw. trainiert worden sein. Beispielsweise wird der Trainingsparameter mittels künstlicher Intelligenz ermittelt, wobei der mittels künstlicher Intelligenz ermittelte Trainingsparameter anschließend in einem klassischen mathematischen Modell verwendet wird, nämlich einer Gleichung bzw. einem Gleichungssystem. Insbesondere verwenden die mathematischen Operationen und/oder mathematischen Transformationen statistische und/oder informationstheoretische Techniken, um die wenigstens eine Auswertungsgröße aus den Messergebnissen zu erhalten. Die Auswertungsgröße wird demnach mittels eines klassischen Analyseverfahrens aus den Messergebnissen der wenigstens zwei Messungen ermittelt, nämlich aufgrund von mathematischer Operationen und/oder mathematischer Transformationen, die statistische und/oder informations- theoretische Techniken verwenden. Zuvor können die Messdaten geteilt (partioniert) oder gruppiert worden sein, wie bereits beschrieben wurde. Alternatively, the training parameter is a learned parameter, ie an trained parameter. The corresponding training parameter may have been learned or trained via a machine learning algorithm. For example, the training parameter is determined by means of artificial intelligence, wherein the training parameter determined by means of artificial intelligence is subsequently used in a classical mathematical model, namely an equation or a system of equations. In particular, the mathematical operations and / or mathematical transformations use statistical and / or information-theoretical techniques in order to obtain the at least one evaluation variable from the measurement results. The evaluation variable is thus determined by means of a classical analysis method from the measurement results of the at least two measurements, namely on the basis of mathematical operations and / or mathematical transformations that use statistical and / or information-theoretical techniques. Previously, the measurement data may have been split (partitioned) or grouped as previously described.

Gemäß einem Aspekt wird die räumliche Verteilung des durch die elektro- magnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds geändert, indem die räumliche Verteilung des elektrischen Felds über eine Bewegung eines elektrisch leitfähigen Bauteils, einen Modenmischer, die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, die (relative) Leistung der elektromagnetischen Strahlung und/oder die (relative) Phase der elektromagnetischen Strahlung verändert werden bzw. wird. Insofern liegen mehrere Möglichkeiten vor, um die räumliche Verteilung des elektrischen Felds zwischen den einzelnen Messungen der wenigstens einen Messgröße zu verändern. Die Einstellungen der Mikrowellenquelle können unverändert belassen werden, beispielsweise feste Frequenz und feste relative Phase bei mehreren Antennen, wobei die räumliche Verteilung aufgrund eines Modenmischers oder einer Bewegung des elektrisch leitfähigen Bauteils verändert wird. Die Einstellungen der Mikrowellenquelle können auch zusätzlich zum Betrieb des Modenmischers zwischen den einzelnen Messungen verändert werden, beispielsweise die Frequenz. According to one aspect, the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation is changed by the spatial distribution of the electric field via a movement of an electrically conductive component, a mode mixer, the frequency of the electromagnetic radiation, the (relative) power of the electromagnetic Radiation and / or the (relative) phase of the electromagnetic radiation to be changed or will. In this respect, there are several possibilities to change the spatial distribution of the electric field between the individual measurements of the at least one measured variable. The settings of the microwave source can be left unchanged, for example, fixed frequency and fixed relative phase in multiple antennas, wherein the spatial distribution is changed due to a mode mixer or a movement of the electrically conductive member. The settings of the microwave source can also be changed in addition to the operation of the mode mixer between the individual measurements, such as the frequency.

Die oben genannten Parameter können auch als Steuerparameter angesehen werden, über die die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds beeinflusst bzw. gesteuert wird. Wie oben bereits erwähnt, können mehrere Steuerparameter gleichzeitig geändert werden, um die räumliche Verteilung zu verändern. The above-mentioned parameters can also be regarded as control parameters by means of which the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation is influenced or controlled. As mentioned above, several control parameters can be changed simultaneously to change the spatial distribution.

Die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, die Bewegung eines elektrisch leitfähigen Bauteils bzw. der Modenmischer können zur Veränderung der räumlichen Verteilung verwendet werden, sofern nur eine Antenne vorgesehen ist bzw. mehrere Antennen vorgesehen sind, jedoch nur eine Antenne aktiv ist. Sofern mehrere Antennen vorgesehen sind und zumindest zwei Antennen gleichzeitig aktiv sind, kann die räumliche Verteilung durch die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, die Bewegung eines elektrisch leitfähigen Bauteils bzw. den Modenmischer, die relative Phase zwischen den Antennen und/oder die relative Leistung zwischen den Antennen verändert werden. Bei mehreren aktiven Antennen können also zusätzlich zu den Steuerparametern bei nur einer aktiven Antenne die relative Phase zwischen den Antennen und/oder die relative Leistung zwischen den Antennen als Steuerparameter vorgesehen sein. The frequency of the electromagnetic radiation, the movement of an electrically conductive component or the mode mixer can be used to change the spatial distribution, if only one antenna is provided or multiple antennas are provided, but only one antenna is active. If several antennas are provided and at least two antennas are active at the same time, the spatial distribution can be determined by the frequency of the electromagnetic radiation, the movement of an electrically conductive component or the mode mixer, the relative phase between the antennas and / or the relative power between the antennas to be changed. In the case of several active antennas, therefore, in addition to the control parameters with only one active antenna, the relative phase between the antennas and / or the relative power between the antennas can be provided as control parameters.

In Abhängigkeit des Steuerparameters zur Veränderung der räumlichen Verteilung bieten sich bestimmte Messgrößen an. Beispielsweise lässt sich die Veränderung der räumlichen Verteilung über die Streuparameter bzw. Netzwerkparameter besonders einfach erfassen, sofern die Veränderung der räumlichen Verteilung des elektrischen Felds über eine Änderung der relativen Phase hervorgerufen wurde. Depending on the control parameter for changing the spatial distribution, certain measured variables are suitable. For example, it is particularly easy to detect the change in the spatial distribution via the scattering parameters or network parameters if the change in the spatial distribution of the electric field was caused by a change in the relative phase.

Die räumliche Verteilung des elektrischen Felds kann auch über die Phase als Steuerparameter modifiziert werden, indem mindestens zwei Antennen gleichzeitig angeregt werden und ein Phasenschieber verwendet wird, um beispielsweise eine Phasendifferenz zwischen den Antennen einzustellen. Die jeweiligen Phasen müssen nicht absolut bekannt sein, sodass bereits ein Sweep einer Phase ausreichend ist. Insofern muss auch keine absolute Kalibrierung der Antennen durchgeführt werden, da beispielsweise das Verhältnis der Amplituden gemessen wird, während eine Phase durch einen Zyklus (von -180° bis 180°) läuft. Die relativen Veränderungen der gemessenen elektromagnetischen Wellen liefern dann Informationen des wenigstens einen Beladungsparameters bei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen. The spatial distribution of the electric field can also be modified via the phase as a control parameter by simultaneously exciting at least two antennas and using a phase shifter to adjust, for example, a phase difference between the antennas. The respective phases do not have to be absolutely known, so that one sweep of one phase is sufficient. In this respect, no absolute calibration of the antennas has to be carried out, since, for example, the ratio of the amplitudes is measured while one phase is running through one cycle (from -180 ° to 180 °). The relative changes in the measured electromagnetic waves then provide information of the at least one loading parameter at different spatial distributions.

Beispielsweise wird der Gradient des Amplitudenverhältnisses (rückwärts/vorwärts) bezüglich der Phasenverschiebung für jede Frequenz und jede Antenne berechnet. Dann wird ein Histogramm ermittelt (mathematische Operation, insbesondere mathematische Darstellung), um eine Auswertungsgröße zu extrahieren. For example, the gradient of the amplitude ratio (backward / forward) with respect to the phase shift is calculated for each frequency and each antenna. Then a histogram is determined (mathematical operation, in particular mathematical representation) to extract an evaluation variable.

Die Auswertungsgröße kann die Form des erhaltenen Histogramms beschreiben, beispielsweise der Mittelwert, die Varianz, der Symmetriewert oder andere Parameter des Histogramms. Alternativ kann vorgesehen sein, dass zunächst Netzwerkparameter gemessen werden, um dann auslaufende Wellen numerisch zu ermitteln, also über b = S * a, wobei b ein Vektor der auslaufenden Wellen, S die Streu-Matrix (Streuparameter) und a ein Vektor der einlaufenden Wellen (auch Anregungsvektor genannt) sind. The evaluation variable may describe the shape of the histogram obtained, for example the mean value, the variance, the symmetry value or other parameters of the histogram. Alternatively, it can be provided that first network parameters are measured in order then to determine expiring waves numerically, ie via b = S * a, where b is a vector of the outgoing waves, S the scattering matrix (scattering parameters) and a is a vector of the incoming waves (also called excitation vector) are.

Ausgehend vom Vektor der auslaufenden Wellen lässt sich dann wenigstens eine Auswertungsgröße ermitteln. Starting from the vector of the outgoing waves, at least one evaluation variable can then be determined.

Hierbei kann eine absolute Kalibrierung vorgesehen sein. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. In this case, an absolute calibration can be provided. However, this is not absolutely necessary.

Sofern die jeweilige Auswertungsgröße erfordert, dass die Netzwerkparameter absolut kalibriert sind, kann eine sogenannte Datenvermehrung angewandt werden, bei der die Kalibrierebene der Netzwerkparameter durch Verschieben der Phase der Streuparameter synthetisch verändert wird. If the respective evaluation variable requires that the network parameters are absolutely calibrated, a so-called data multiplication can be used in which the calibration level of the network parameters is synthetically changed by shifting the phase of the scatter parameters.

Wie bereits erläutert kann die räumliche Verteilung verändert werden, wenn nur eine Antenne aktiv ist, auch wenn mehrere Antennen vorgesehen sind. As already explained, the spatial distribution can be changed if only one antenna is active, even if several antennas are provided.

Auch kann die räumliche Verteilung verändert werden, wenn mehrere Antennen gleichzeitig aktiv sind. The spatial distribution can also be changed if several antennas are active at the same time.

Insbesondere wird ein im geschlossenen Raum angeordnetes Lüfterrad als Modenmischer verwendet. Dementsprechend können die in einem Gargerät bereits vorhandenen Bauteile verwendet werden, um die räumliche Verteilung des durch elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds zwischen den einzelnen Messungen der Messreihe in einfacher Weise zu verändern. Auch kann ein Lüfterrad allgemein bei einer Erkennungseinrichtung vorgesehen sein, um die Atmosphäre im geschlossenen Raum umzuwälzen, Luft abzusaugen und/oder Luft in den geschlossenen Raum einzubringen. In particular, a fan arranged in a closed space is used as a mode mixer. Accordingly, the already existing in a cooking device components can be used to change the spatial distribution of the electromagnetic field generated by electromagnetic radiation between the individual measurements of the series of measurements in a simple manner. Also, a fan may generally be provided at a detection device to circulate the atmosphere in the closed space, to suck air and / or to introduce air into the closed space.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die wenigstens eine Messgröße die Amplitude, die Phase, ein Netzwerkparameter, die Leistung von vorlaufenden elektromagnetischen Wellen, die Leistung von rücklaufenden elektromagnetischen Wellen und/oder das Verhältnis der Leistungen der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen und rücklaufenden elektromagnetischen Wellen ist. Die entsprechende(n) Leistung(en) lässt bzw. lassen sich ermitteln, indem die elektromagnetischen Wellen über Richtkoppler ausgekoppelt werden, der der jeweiligen Antenne zugeordnet ist, über die die elektromagnetische Strahlung in den geschlossenen Raum eingespeist wird. Die jeweilige Leistung der ausgekoppelten elektromagnetischen Wellen kann dann über eine Messeinheit gemessen werden. A further aspect provides that the at least one measured quantity is the amplitude, the phase, a network parameter, the power of leading electromagnetic waves, the power of returning electromagnetic waves and / or the ratio of the powers of the preceding ones electromagnetic waves and returning electromagnetic waves. The corresponding power (s) can be determined by coupling the electromagnetic waves through directional couplers associated with the respective antenna through which the electromagnetic radiation is fed into the enclosed space. The respective power of the decoupled electromagnetic waves can then be measured via a measuring unit.

Generell können die Amplituden, Phasen und/oder Netzwerkparameter jeweils in Verhältnis zueinander gesetzt werden. In general, the amplitudes, phases and / or network parameters can each be set in relation to each other.

Bei der Amplitude bzw. Phase kann es sich um die Amplitude bzw. Phase der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen oder die Amplitude bzw. Phase der rücklaufenden elektromagnetischen Wellen handeln. The amplitude or phase can be the amplitude or phase of the leading electromagnetic waves or the amplitude or phase of the returning electromagnetic waves.

Bei den vorlaufenden elektromagnetischen Wellen handelt es sich um die elektromagnetischen Wellen, die von der wenigstens einen Mikrowellenquelle zur zugeordneten Antenne laufen (einlaufende Wellen), wohingegen die rücklaufenden elektromagnetischen Wellen diejenigen sind, die vom geschlossenen Raum in die entsprechende Antenne zurückreflektiert werden, auch auslaufende Wellen genannt. The leading electromagnetic waves are the electromagnetic waves traveling from the at least one microwave source to the associated antenna (incoming waves), whereas the returning electromagnetic waves are those reflected back from the closed space to the corresponding antenna, also outgoing waves called.

Die elektromagnetischen Wellen können aufgrund einer schlechten Anpassung der Antenne von dieser selbst zurückreflektiert werden. Allerdings können die elektromagnetischen Wellen auch bei einer guten Anpassung zurückreflektiert werden, beispielsweise aufgrund der Beladung des geschlossenen Raums mit zumindest einem entsprechenden Objekt. The electromagnetic waves can be reflected back by the antenna itself due to poor matching of the antenna. However, the electromagnetic waves can be reflected back even with a good fit, for example due to the loading of the closed space with at least one corresponding object.

Ferner kann die Stellung eines Lüfterrads oder eines anderen elektrisch leitfähigen Bauteils im geschlossenen Raum einen Einfluss auf das Reflexionsverhalten haben. Insofern lässt sich über die reflektierten elektromagnetischen Wellen auf die Beladungscharakteristik schließen. Furthermore, the position of a fan wheel or another electrically conductive component in the closed space can have an influence on the reflection behavior. In this respect, it can be concluded about the reflected electromagnetic waves on the loading characteristics.

Generell kann es sich bei der wenigstens einen Messgröße, insbesondere dem wenigstens einen Netzwerkparameter, um Streuparameter, sonstige Parameter oder Kombinationen davon handeln, die sich entsprechend messen lassen. Bei den sonstigen Parametern handelt es sich beispielsweise um Phasendifferenzen von vor- bzw. rücklaufenden Wellen, insbesondere bei Antennenpaaren, und/oder Amplituden- bzw. Leistungsverhältnisse. In general, the at least one measured variable, in particular the at least one network parameter, can be scattering parameters, other parameters or combinations thereof that can be measured accordingly. The other parameters are, for example, phase differences from forward or backward waves, in particular at antenna pairs, and / or amplitude or power ratios.

Es können anstatt einer Messgröße auch mehrere Messgrößen erfasst werden, die dann kombiniert werden, beispielsweise das Verhältnis der Leistungen der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen und rücklaufenden elektromagnetischen Wellen. Instead of a measured quantity, it is also possible to detect a plurality of measured variables, which are then combined, for example the ratio of the powers of the leading electromagnetic waves and returning electromagnetic waves.

Mehrere Messgrößen bzw. die den Messgrößen zugeordneten Messdaten können kombiniert bzw. gruppiert („grouping“) werden, insbesondere über jegliche Kombination der Steuerparameter. Several measured quantities or the measured data associated with the measured variables can be combined or grouped, in particular via any combination of the control parameters.

Auch können die Messdaten bezüglich wenigstens einer Messgröße aufgeteilt werden, beispielsweise in unterschiedliche Bereiche, insbesondere unterschiedliche Frequenzbereiche, um entsprechende Teildatensätze zu generieren, die separat voneinander ausgewertet werden können. The measured data can also be divided with respect to at least one measured variable, for example into different regions, in particular different frequency ranges, in order to generate corresponding partial data sets which can be evaluated separately from one another.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass mehrere Antennen vorgesehen sind, über die jeweils, insbesondere kohärente, elektromagnetische Wellen in den geschlossenen Raum eingespeist werden. Hierbei kann die elektromagnetische Strahlung jeweils über eine einzelne Antenne, über ein Antennenpaar, über mehrere Antennenpaare oder sonstige Kombinationen der mehreren Antennen in den geschlossenen Raum eingespeist werden. Es ist also auch möglich, dass nur eine der mehreren Antennen gleichzeitig aktiv ist. A further aspect provides that a plurality of antennas are provided, via which respectively, in particular coherent, electromagnetic waves are fed into the closed space. In this case, the electromagnetic radiation can in each case be fed into the closed space via a single antenna, via an antenna pair, via a plurality of antenna pairs or other combinations of the multiple antennas. So it is also possible that only one of the several antennas is active at the same time.

Die kohärenten elektromagnetischen Wellen können über eine gemeinsame Mikrowellenquelle für sämtliche Antennen bereitgestellt werden oder über mehrere Mikrowellenquellen, die jeweils einer Antenne zugeordnet sind. Die Mikrowellen- quellen sind dann untereinander derart gekoppelt, dass die elektromagnetischen Wellen kohärent sind. Eine der Erkennungseinrichtung zugeordnete Steuer- und Auswerteeinheit kann dabei die Phasen- und/oder Amplitudenbeziehung(en) der über die mehreren Antennen eingespeisten elektromagnetischen Wellen steuern bzw. regeln. The coherent electromagnetic waves can be provided via a common microwave source for all antennas or over several microwave sources, each associated with an antenna. The microwave sources are then coupled with each other such that the electromagnetic waves are coherent. A control and evaluation unit assigned to the recognition device can control or regulate the phase and / or amplitude relationship (s) of the electromagnetic waves fed in via the multiple antennas.

Insbesondere ist der Phasenbezug, der über die mehreren Antennen in den geschlossenen Raum eingespeisten elektromagnetischen Wellen während der Messung fix. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds auf andere Weise als die Phase verändert wird, beispielsweise über einen Modenmischer, eine Bewegung eines elektrisch leitfähigen Bauteils, die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung und/oder die Leistung der elektro- magnetischen Strahlung. Ein fixer Phasenbezug kann allerdings auch eine definierte relative Phase sein. In particular, the phase reference, the electromagnetic waves fed into the closed space via the several antennas, is fixed during the measurement. This is the case, for example, when the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation other than the phase is changed, for example via a mode mixer, a movement of an electrically conductive component, the frequency of the electromagnetic radiation and / or the power of the electromagnetic radiation. However, a fixed phase reference can also be a defined relative phase.

Der wenigstens eine Beladungsparameter kann der Objekttyp, die Position des Objekts innerhalb des geschlossenen Raums, das Volumen des Objekts, die Menge des Objekts, die Temperatur des Objekts, das Querschnittsverhältnis des Objekts, die Anzahl an Objekten und/oder der Zustand des Objekts (interner und/oder externer) sein bzw. umfasst der wenigstens eine Beladungsparameter Informationen bezüglich im geschlossenen Raum vorhandenen Teilen. Dementsprechend lassen sich unterschiedliche Parameter mittels der elektro- magnetischen Strahlung erfassen, indem mehrere Messungen bei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des elektrischen Felds durchgeführt werden. Die elektromagnetische Strahlung kann in das jeweilige Objekt eindringen, wodurch sich die jeweiligen Größen leicht ermitteln lassen. The at least one loading parameter may be the object type, the position of the object within the closed space, the volume of the object, the amount of the object, the temperature of the object, the aspect ratio of the object, the number of objects and / or the state of the object (internal and / or external) or the at least one loading parameter contains information relating to parts present in the closed space. Accordingly, different parameters can be detected by means of the electromagnetic radiation by carrying out several measurements at different spatial distributions of the electric field. The electromagnetic radiation can penetrate into the respective object, whereby the respective quantities can be easily determined.

Das Querschnittsverhältnis entspricht dem Verhältnis Volumen zu Fläche. Insofern kann festgestellt werden, ob beispielsweise fünf Teile mit einem ersten Volumen oder ein Teil mit einem zweiten Volumen im geschlossenen Raum angeordnet ist, wobei das zweite Volumen fünfmal so groß ist wie das erste Volumen. The aspect ratio corresponds to the ratio of volume to area. In this respect, it can be determined whether, for example, five parts with a first volume or a part with a second volume is arranged in the closed space, wherein the second volume is five times as large as the first volume.

Bei der Position des Objekts kann es sich um die dreidimensionale Position des Objekts im geschlossenen Raum handeln. Folglich kann auf die Höhe des Objekts im geschlossenen Raum bzw. eine entsprechende Einschubebene in einem Garraum eines Gargeräts geschlossen werden, in der das Objekt bzw. Gargut platziert ist, beispielsweise mittels eines Zubehörteils eingeschoben ist. The position of the object can be the three-dimensional position of the object in the closed space. Consequently, it can be concluded that the height of the object in the closed space or a corresponding insertion level in a cooking chamber of a cooking appliance in which the object or food is placed, for example, is inserted by means of an accessory.

Ebenso kann die Position und/oder die Menge des Teils, also beispielsweise eines Garzubehörs bzw. eines Bauteils, im geschlossenen Raum detektiert werden, was ebenfalls einen Beladungsparameter des geschlossenen Raums darstellt. Likewise, the position and / or the amount of the part, so for example a Garzubehörs or a component, can be detected in a closed space, which also represents a loading parameter of the closed space.

Ferner können Kombinationen von Beladungen erkannt werden. Beispielsweise umfasst der Beladungsparameter Informationen hinsichtlich der Position des Objekts innerhalb des geschlossenen Raums sowie der Menge an Bauteilen im geschlossenen Raum, die Teil der Erkennungseinrichtung sein können, beispielsweise Bauteile eines Transportsystems, über das das Objekt durch die Erkennungseinrichtung transportiert wird. Furthermore, combinations of loads can be detected. For example, the loading parameter includes information regarding the Position of the object within the closed space and the amount of components in the closed space, which may be part of the detection device, such as components of a transport system over which the object is transported by the detection device.

Grundsätzlich können also unterschiedliche Beladungsparameter von Interesse sein. In principle, therefore, different loading parameters may be of interest.

Da eine Echtzeitüberwachung möglich ist, lassen sich auch Veränderungen der Belegung des geschlossenen Raums schnell feststellen, beispielsweise das Einbringen von neuen Objekten, insbesondere neuem, zu garendem Gargut und/oder Volumenveränderungen wie Aufgehen eines Garguts (Backware). Auch hier ist es nicht nötig, dass der Bediener die entsprechenden Informationen bezüglich des Objekts manuell eingibt, da dies automatisch ermittelt werden kann, insbesondere die Anzahl an Objekten, das Volumen und die Menge. Since real-time monitoring is possible, changes in the occupancy of the enclosed space can also be detected quickly, for example the introduction of new objects, in particular new, to cooked food and / or changes in volume such as the emergence of a product (baked goods). Again, it is not necessary for the operator to manually enter the appropriate information regarding the object, since this can be determined automatically, in particular the number of objects, the volume and the quantity.

Im Garraum vorhandenes Garzubehör, das üblicherweise aus einem Metall besteht, weist im Vergleich zu Gargut eine deutlich geringere Mikrowellenabsorption auf. Allerdings hat das Garzubehör aufgrund seiner spezifischen Reflexionseigenschaften einen Einfluss auf die räumliche Verteilung des elektromagnetischen Felds und somit auf die Messungen mittels elektromagnetischer Strahlung. Insofern wird bei der Auswertung auf eine Auswertungsgröße abgestellt, über die zwischen Gargut und Garzubehör eindeutig unterschieden werden kann. Aufgrund dessen ist es möglich, zwischen Gargut und Garzubehör zu unterscheiden. In the cooking space existing Garzrabehör, which usually consists of a metal, has a significantly lower microwave absorption compared to food. However, due to its specific reflection properties, the accessory for cooking has an influence on the spatial distribution of the electromagnetic field and thus on the measurements by means of electromagnetic radiation. In this respect, the evaluation is based on an evaluation variable, which can be clearly distinguished between food and cooking accessories. Because of this, it is possible to distinguish between food and cooking accessories.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die wenigstens eine Auswertungsgröße ein Minimalwert der Messergebnisse, ein Maximalwert der Messergebnisse, ein Wert einer mathematischen Transformation der Messergebnisse und/oder ein Wert einer mathematischen Darstellung der Messergebnisse, insbesondere ein Verbundmoment, ein Wert der Verteilung der Messergebnisse, eine Ableitung, ein Gradient, der Integralwert, eine Wahrscheinlichkeitsverteilung wie ein Histogramm und/oder Parameter der Wahrscheinlichkeitsverteilung bzw. des Histogramms, beispielsweise der Mittelwert, die Varianz, ein Symmetriewert (Schiefe), die Kurtosis und/oder die Standardabweichung, wenigstens ein Parameter der Informationstheorie wie die Entropie, die Verbundentropie, die bedingte Entropie, die differentielle Entropie, die Transinformation und/oder die Kullback-Leibler- Divergenz, eine Summe, eine Projektion und/oder eine Taylor-Darstellung. Aus der Messreihe bzw. den Messergebnissen lassen sich demnach unterschiedliche Auswertungsgrößen herleiten, die einzeln oder in Kombination miteinander für die Bestimmung des Beladungsparameters herangezogen werden können. According to a further aspect, the at least one evaluation variable is a minimum value of the measurement results, a maximum value of the measurement results, a value of a mathematical transformation of the measurement results and / or a value of a mathematical representation of the measurement results, in particular a composite torque, a value of the distribution of the measurement results, a derivative , a gradient, the integral value, a probability distribution such as a histogram and / or parameters of the probability distribution or the histogram, such as the mean, the variance, a symmetry value (skewness), the kurtosis and / or the standard deviation, at least one parameter of the information theory such as the entropy, the composite entropy, the conditional entropy, the differential entropy, the transinformation and / or the Kullback-Leibler Divergence, a sum, a projection and / or a Taylor representation. Accordingly, different evaluation variables can be derived from the measurement series or the measurement results, which can be used individually or in combination with one another for the determination of the loading parameter.

Insbesondere kann die wenigstens eine Auswertungsgröße ein Verbund- moment sein, beispielsweise Kovarianz (Covariance), Kokurtosis (Cokurtosis) und/oder Koschiefe (Coskewness). In particular, the at least one evaluation variable may be a composite torque, for example covariance, coagulation dose (cocurosis) and / or cokevel (coskewness).

Die wenigstens eine Auswertungsgröße kann demnach direkt aus den Messdaten (oder einer Teilmenge/Kombination der Messdaten) erhalten werden, beispielsweise als der Minimalwert der Messdaten bzw. -ergebnisse und/oder der Maximalwert der Messdaten bzw. -ergebnisse. The at least one evaluation variable can therefore be obtained directly from the measurement data (or a subset / combination of the measurement data), for example as the minimum value of the measurement data or results and / or the maximum value of the measurement data or results.

Die wenigstens eine Auswertungsgröße kann aus einer mathematischen Operation gewonnen worden sein, beispielsweise einer Ableitung, einem Gradienten und/oder einem Integralwert. The at least one evaluation variable may have been obtained from a mathematical operation, for example a derivative, a gradient and / or an integral value.

Auch kann die wenigstens eine Auswertungsgröße ein Wert einer mathematischen Transformation der Messergebnisse sein, beispielsweise einer Fourier-, Laplace- und/oder Wavelet-Transformation. The at least one evaluation variable can also be a value of a mathematical transformation of the measurement results, for example a Fourier, Laplace and / or wavelet transformation.

Die wenigstens eine Auswertungsgröße kann ein Wert einer mathematischen Operation in Form einer mathematischen Darstellung der Messergebnisse sein, beispielsweise ein Wert der Verteilung der Messergebnisse bzw. eine Wahrscheinlichkeitsverteilung wie ein Histogramm und/oder ein Parameter der (multi-variablen) Wahrscheinlichkeitsverteilung bzw. des Histogramms. Dies kann der Mittelwert, die Varianz, ein Symmetriewert, die Kurtosis und/oder die Standardabweichung sein. Bei der multi-variablen Wahrscheinlichkeitsverteilung handelt es sich beispielsweise um eine gemeinsame Wahrscheinlichkeit und/oder einer bedingten Wahrscheinlichkeit. The at least one evaluation variable may be a value of a mathematical operation in the form of a mathematical representation of the measurement results, for example a value of the distribution of the measurement results or a probability distribution such as a histogram and / or a parameter of the (multi-variable) probability distribution or of the histogram. This may be the mean, the variance, a symmetry value, the kurtosis and / or the standard deviation. The multi-variable probability distribution is, for example, a common probability and / or a conditional probability.

Auch kann es sich bei der wenigstens einen Auswertungsgröße um wenigstens einen Parameter der Informationstheorie handeln, beispielsweise die Entropie, die Verbundentropie, die bedingte Entropie, die differentielle Entropie, die Transinformation und/oder die Kullback-Leibler-Divergenz. Zudem kann die wenigstens eine Auswertungsgröße Merkmale aus einer oder mehrerer Datengruppe(n) sein, beispielsweise eine Summe, ein Integral, eine Projektion und/oder eine Taylor-Darstellung. The at least one evaluation variable may also be at least one parameter of information theory, for example the entropy, the composite entropy, the conditioned entropy, the differential entropy, the transinformation and / or the Kullback-Leibler divergence. In addition, the at least one evaluation variable may be features from one or more data group (s), for example a sum, an integral, a projection and / or a Taylor representation.

Generell kann die wenigstens eine Auswertungsgröße auch zumindest ein anderer statistischer Parameter sein. In general, the at least one evaluation variable can also be at least one other statistical parameter.

Es kann unter anderem vorgesehen sein, dass die Messergebnisse zunächst transformiert werden, beispielsweise mittels einer Fourier-Transformation, um auf bestimmte Auswertungsgrößen und anschließend auf dazugehörige Beladungsparameter in einfacher Weise schließen zu können. It can be provided, inter alia, that the measurement results are first transformed, for example by means of a Fourier transformation, in order to be able to conclude certain evaluation variables and then corresponding loading parameters in a simple manner.

Auch kann die (Häufigkeits-) Verteilung der Messergebnisse, also eine mathematische Darstellung der Messergebnisse, ausgewertet werden, indem beispielsweise die Fläche unter einer Verteilungskurve, also der Integralwert, und/oder eine Standardabweichung der Verteilung der Messergebnisse ermittelt werden bzw. wird. Also, the (frequency) distribution of the measurement results, ie a mathematical representation of the measurement results, can be evaluated by, for example, determining the area under a distribution curve, ie the integral value, and / or a standard deviation of the distribution of the measurement results.

Bei der mathematischen Transformation kann es sich um eine Laplace- Transformation bzw. eine Fourier-Transformation handeln. Auch kann eine mathematische Erweiterung wie eine Taylor-Reihe und/oder eine lineare Transformation (lineare Algebra) vorgesehen sein, um Invarianten und eine Basis zu finden, beispielsweise Singulärwertzerlegung und/oder Hauptkomponenten- analyse. The mathematical transformation can be a Laplace transformation or a Fourier transformation. Also, a mathematical extension such as a Taylor series and / or a linear transformation (linear algebra) may be provided to find invariants and a basis, such as singular value decomposition and / or principal component analysis.

Die als Auswertungsgröße dienende Ableitung der (Häufigkeits-) Verteilung der Messergebnisse kann die erste Ableitung oder eine Ableitung höherer Ordnung der entsprechenden Verteilung sein. Die Verteilung kann zuvor geglättet bzw. mathematisch gefittet worden sein, um eine stetige bzw. zumindest teilweise differenzierbare Funktion zu erhalten. The derivation of the (frequency) distribution of the measurement results serving as evaluation variable may be the first derivative or a derivative of higher order of the corresponding distribution. The distribution may have been previously smoothed or mathematically fit to obtain a continuous or at least partially differentiable function.

Generell kann demnach die Auswertung der zumindest zwei Messungen hinsichtlich der wenigstens einen Messgröße auf eine mathematische Darstellung der Messergebnisse, beispielsweise eine Häufigkeitsverteilung (Verteilung der Messergebnisse), eine mathematische Transformation der (Verteilung der) Messergebnisse bzw. die direkten Messergebnisse abstellen. Dies kann als statistischer Ansatz für die Ermittlung des Beladungsparameters bezeichnet werden. Auch können andere Messgrößen von Sensoren herangezogen werden, sodass beispielsweise eine Garraumtemperatur, eine Kerntemperatur eines Garguts, eine Feuchte, ein Bräunungswert bzw. eine Temperatur innerhalb des geschlossenen Raums bei der Auswertung berücksichtigt wird. In general, therefore, the evaluation of the at least two measurements with respect to the at least one measured variable on a mathematical representation of the measurement results, for example a frequency distribution (distribution of the measurement results), can eliminate a mathematical transformation of the (distribution of) measurement results or the direct measurement results. This can be referred to as a statistical approach for the determination of the loading parameter. Other measured variables of sensors can also be used, so that, for example, a cooking chamber temperature, a core temperature of a food item, a moisture content, a browning value or a temperature within the closed space is taken into account in the evaluation.

Die anderen Messgrößen können sowohl in das mathematische Modell als auch in die Mustererkennung einfließen. The other measurands can be included in the mathematical model as well as in the pattern recognition.

Beim Training der Mustererkennung können die anderen Messgrößen als Eingangs- und/oder als Ausgangsparameter vorgesehen sein. When training the pattern recognition, the other measured variables can be provided as input and / or output parameters.

Bei der Auswertung können auch zunächst Zwischengrößen der Messgrößen erzeugt werden, beispielsweise durch Ableitungen der Messgrößen, insbesondere Ableitungen erster bzw. höherer Ordnung. During the evaluation, intermediate quantities of the measured quantities can first be generated, for example by derivation of the measured quantities, in particular derivatives of first or higher order.

Generell kann bei der Ableitung vorgesehen, dass eine Messgröße nach einer anderen Messgröße abgeleitet wird. In general, it may be provided during the derivation that a measured variable is derived according to another measured variable.

Insbesondere ist es möglich, dass eine oder mehrere mathematische(n) Darstellung(en) und/oder mathematische(n) Transformation(en) getrennt oder miteinander kombiniert verwendet werden, um daraus die Auswertungsgröße zu ermitteln. In particular, it is possible for one or more mathematical representation (s) and / or mathematical transformation (s) to be used separately or combined with one another in order to determine the evaluation variable therefrom.

Bei der Auswertung der wenigstens zwei Messungen handelt es sich demnach um ein klassisches Analyseverfahren. The evaluation of the at least two measurements is therefore a classical analysis method.

Gemäß einer Ausführungsform werden mehrere Auswertungsgrößen bestimmt, die in die Mustererkennung und/oder das mathematische Modell einfließen. Das mathematische Modell und/oder die Mustererkennung können bzw. kann einen entsprechenden Beladungsparameter mit den jeweiligen Auswertungsgrößen korrelieren, sodass über das mathematische Modell bzw. die Mustererkennung Vorhersagen bezüglich des Beladungsparameters anhand der (zuvor klassisch) ermittelten Auswertungsgrößen getroffen werden können, beispielsweise hinsichtlich des Zustands des Objekts, beispielsweise den Zustand von Eiscreme in einer Eiscreme-Produktionsanlage. Auch lässt sich hierüber das Volumen des Objekts in einfacher Weise dank des mathematischen Modells ermitteln bzw. aufgrund der Mustererkennung bestimmen. Generell können sämtliche der oben genannten Auswertungsgrößen kombiniert werden, also in das mathematische Modell einfließen bzw. der Mustererkennung zugeführt werden, um einen entsprechenden Beladungs- parameter zu bestimmen. According to one embodiment, a plurality of evaluation variables are determined, which are incorporated into the pattern recognition and / or the mathematical model. The mathematical model and / or the pattern recognition can or can correlate a corresponding loading parameter with the respective evaluation variables, so that predictions with respect to the loading parameter can be made on the basis of the (previously classically) determined evaluation variables, for example with regard to the state, via the mathematical model or the pattern recognition of the object, for example the condition of ice cream in an ice cream production plant. In addition, the volume of the object can be easily determined by virtue of the mathematical model or determined on the basis of the pattern recognition. In general, all of the above-mentioned evaluation variables can be combined, ie incorporated into the mathematical model or fed to pattern recognition in order to determine a corresponding loading parameter.

Mit anderen Worten kann die Auswertungsgröße, die in das mathematische Modell bzw. die Mustererkennung einfließt, ermittelt werden, indem mehrere mathematische Operationen und/oder Transformationen hintereinander durchgeführt werden. In other words, the evaluation variable that flows into the mathematical model or the pattern recognition can be determined by performing several mathematical operations and / or transformations in succession.

Zumindest eine der oben genannten mathematischen Operationen und/oder Transformationen wird auf die Messdaten angewandt, um die wenigstens eine Auswertungsgröße zu bestimmen. At least one of the above mathematical operations and / or transformations is applied to the measurement data to determine the at least one evaluation quantity.

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Kombination der oben genannten mathematischen Operationen und/oder Transformationen durchzuführen, sodass wenigstens eine Auswertungsgröße bestimmt wird, die invariant hinsichtlich Beladungsparameter ist, die nicht von Interesse sind, jedoch sensitiv für den wenigstens einen Beladungsparameter von Interesse ist. The object of the invention is to perform a combination of the above-mentioned mathematical operations and / or transformations so that at least one evaluation variable is determined which is invariant with respect to loading parameters that are not of interest but sensitive to the at least one loading parameter of interest.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann allgemein als ein E-Feld Kammer- Abtastverfahren bezeichnet werden, da mittels des elektromagnetischen Felds die Kammer bzw. der geschlossene Raum, beispielsweise der Garraum, abgetastet wird. Hierbei werden Messdaten der elektromagnetischen Wellen an der wenigstens einen Antenne erfasst und gespeichert. The method according to the invention can generally be referred to as an E-field chamber scanning method, since the chamber or the closed space, for example the cooking chamber, is scanned by means of the electromagnetic field. Here, measurement data of the electromagnetic waves are detected and stored at the at least one antenna.

Die Messdaten werden dann von der Steuer- und Auswerteeinheit, die einen Prozessor umfasst, verarbeitet, indem mathematische Operationen und/oder mathematische Transformationen durchgeführt werden, um die wenigstens eine Auswertungsgröße zu ermitteln. The measurement data is then processed by the control and evaluation unit, which includes a processor, by mathematical operations and / or mathematical transformations are performed to determine the at least one evaluation size.

Die ermittelte Auswertungsgröße wird in dem mathematischen Modell und/oder der Mustererkennung verwendet, um den wenigstens einen Beladungsparameter von Interesse zu bestimmen. The determined evaluation variable is used in the mathematical model and / or pattern recognition to determine the at least one loading parameter of interest.

Ausgehend von dem wenigstens einen Beladungsparameter von Interesse kann die Steuer- und Auswerteeinheit einen Prozess anpassen, beispielsweise einen Garprozess, und/oder eine Vorhersage treffen. Zum Beispiel wird die Heizleistung beim Garprozess aufgrund des ermittelten Beladungsparameters von Interesse angepasst, um das optimale Garergebnis zu erzielen. Starting from the at least one loading parameter of interest, the control and evaluation unit can adapt a process, for example a cooking process, and / or make a prediction. For example, the heating power in the cooking process is adjusted due to the determined loading parameter of interest, in order to achieve the optimum cooking result.

Beispielsweise stellt das mathematische Modell einen Zusammenhang zwischen wenigstens zwei Auswertungsgrößen her, über den auf den Beladungsparameter geschlossen wird. Folglich kann das mathematische Modell unter anderem eine Gleichung umfassen, die wenigstens zwei Auswertungsgrößen zueinander in Relation setzt, wobei entsprechende Trainings parameter vorgesehen sind. For example, the mathematical model establishes a relationship between at least two evaluation variables, which are used to conclude the loading parameter. Consequently, the mathematical model may include, inter alia, an equation relating at least two evaluation quantities to one another, with corresponding training parameters being provided.

Die Mustererkennung kann wenigstens zwei Auswertungsgrößen als Eingangsgrößen erhalten, um den wenigstens einen Beladungsparameter zu ermitteln. The pattern recognition can receive at least two evaluation variables as input variables in order to determine the at least one loading parameter.

Auch können generell weitere Messgrößen einfließen, beispielsweise Messgrößen von Sensoren wie der Temperatur im geschlossenen Raum bzw. einer Temperatur des Objekts selbst. Diese weiteren Messgrößen können ebenfalls zunächst mathematisch transformiert bzw. ausgewertet werden, sodass beispielsweise die Ableitung bzw. ein Integralwert einer Messgröße zusätzlich herangezogen wird. In addition, other measured variables can generally be included, for example, measured variables of sensors such as the temperature in the closed space or a temperature of the object itself. These further measured variables can also first be mathematically transformed or evaluated so that, for example, the derivative or an integral value of a measured variable is additionally used becomes.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden mehrere Auswertungsgrößen bestimmt, die unter anderem als Eingangsparameter für einen Maschinenlern- Algorithmus verwendet werden. Der Maschinenlern-Algorithmus erhält demnach unter anderem die verschiedenen Auswertungsgrößen, um Zusammenhänge zwischen den Auswertungsgrößen, die aus den Messergebnissen hergeleitet wurden, und dem wenigstens einen Beladungsparameter zu erlernen. Insofern erhält der Maschinenlern-Algorithmus während einer Trainingsphase zusätzlich Informationen hinsichtlich des wenigstens einen Beladungsparameters, insbesondere Informationen hinsichtlich mehrerer Beladungsparameter, um die entsprechenden Zusammenhänge (Muster) erlernen zu können. Hierbei können bzw. kann ein (automatischer) Klassifizierer, also die Anwendung eines Klassifikations- bzw. Klassifizierungsverfahrens, und/oder ein neuronales Netzwerk zum Einsatz kommen. Der Maschinenlern-Algorithmus kann zudem weitere Daten erhalten, beispielsweise weitere Messgrößen von Sensoren wie der Temperatur des geschlossenen Raums und/oder der Temperatur des Objekts. Diese weiteren Messgrößen können ebenfalls für das Training des Maschinenlern-Algorithmus herangezogen werden. According to a further embodiment, a plurality of evaluation variables are determined, which are used inter alia as input parameters for a machine learning algorithm. The machine learning algorithm accordingly receives among other things the various evaluation variables in order to learn relationships between the evaluation variables derived from the measurement results and the at least one loading parameter. In this respect, the machine learning algorithm additionally receives information regarding the at least one loading parameter during a training phase, in particular information regarding a plurality of loading parameters in order to be able to learn the corresponding relationships (patterns). In this case, an (automatic) classifier, ie the application of a classification or classification method, and / or a neural network can be used. The machine learning algorithm can also receive further data, for example further measured variables from sensors such as the temperature of the closed space and / or the temperature of the object. These further measured variables can also be used for the training of the machine learning algorithm.

Das Training kann laufend durchgeführt werden, um die Genauigkeit ständig und in automatisierter Weise zu verbessern. The training can be carried out continuously to improve the accuracy constantly and in an automated way.

Der Maschinenlern-Algorithmus ist insbesondere der Mustererkennung zugeordnet bzw. wendet die Mustererkennung den trainierten Maschinenlern- Algorithmus an. In particular, the machine learning algorithm is assigned to the pattern recognition or the pattern recognition uses the trained machine learning algorithm.

Grundsätzlich kann das Training der Mustererkennung wie nachfolgend beschrieben erfolgen: In principle, the training of the pattern recognition can take place as described below:

Die Mustererkennung, beispielsweise das künstliche neuronale Netzwerk und/oder das Klassifikations- bzw. Klassifizierungsmodul, wird mit Soll- Trainingsdaten trainiert, wobei die Soll-Trainingsdaten zumindest eine Auswertungsgröße und wenigstens einen tatsächlichen Beladungsparameter umfassen, wobei die zumindest eine Auswertungsgröße aus Messergebnissen von zumindest zwei Messungen hinsichtlich wenigstens einer Messgröße mittels mathematischer Operationen und/oder mathematischer Transformationen erhalten worden ist, wobei die Messungen bei zwei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des durch elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds durchgeführt worden sind, mit den folgenden Trainingsschritten: The pattern recognition, for example the artificial neural network and / or the classification or classification module, is trained with target training data, the target training data comprising at least one evaluation variable and at least one actual loading parameter, wherein the at least one evaluation variable from measurement results of at least two Measurements have been obtained with respect to at least one measured quantity by means of mathematical operations and / or mathematical transformations, wherein the measurements have been carried out at two different spatial distributions of the electric field generated by electromagnetic radiation, with the following training steps:

Vorwärtsspeisen der zu trainierenden Mustererkennung, insbesondere des künstlichen neuronalen Netzwerks und/oder des Klassifikations- bzw. Klassifizierungsmoduls, mit den Soll-Trainingsdaten; Forwarding the pattern recognition to be trained, in particular the artificial neural network and / or the classification or classification module, with the desired training data;

Ermitteln wenigstens eines Beladungsparameters mittels der Mustererkennung, insbesondere des künstlichen neuronalen Netzwerks und/oder des Klassifikations- bzw. Klassifizierungsmoduls; Determining at least one loading parameter by means of pattern recognition, in particular of the artificial neural network and / or of the classification or classification module;

Bestimmen eines Fehlers zwischen dem ermittelten Beladungsparameter und dem tatsächlichen Beladungsparameter; und Ändern von Gewichtungsfaktoren der Mustererkennung durch Rückwärtsspeisen der Mustererkennung, insbesondere des künstlichen neuronalen Netzwerks und/oder des Klassifikations- bzw. Klassifizierungsmoduls, mit dem Fehler. Determining an error between the determined loading parameter and the actual loading parameter; and Changing weighting factors of the pattern recognition by feeding back the pattern recognition, in particular the artificial neural network and / or the classification or classification module, with the error.

Bei dem Fehler, der zwischen dem ermittelten Beladungsparameter und dem tatsächlichen Beladungsparameter bestimmt wird, handelt es sich um eine entsprechende Abweichung des ermittelten Beladungsparameters vom tatsächlichen Beladungsparameter. Über die entsprechende Abweichung bzw. den Fehler kann die Mustererkennung intern verwendete Gewichtungsparameter anpassen, um den Fehler bzw. die Abweichung zu minimieren. The error which is determined between the determined loading parameter and the actual loading parameter is a corresponding deviation of the determined loading parameter from the actual loading parameter. By means of the corresponding deviation or the error, the pattern recognition can adapt internally used weighting parameters in order to minimize the error or the deviation.

Beispielsweise verwenden die mathematischen Operationen und/oder die mathematischen Transformationen statistische und/oder informationstheoretische Techniken, um die zumindest eine Auswertungsgröße zu erhalten. For example, the mathematical operations and / or the mathematical transformations use statistical and / or information-theoretical techniques to obtain the at least one evaluation variable.

Insbesondere wird der zumindest eine Trainingsparameter durch den Maschinenlern-Algorithmus ermittelt, beispielsweise in der oben genannten Form, wobei der entsprechend ermittelte Trainingsparameter in das mathematische Modell eingesetzt wird, dessen Ergebnis dann mit dem tatsächlichen Beladungsparameter verglichen wird. Der Maschinenlern-Algorithmus ist demnach eingerichtet, den zumindest einen Trainingsparameter zu ermitteln. Der ermittelte Trainingsparameter kann dann vom mathematischen Modell verwendet werden. In particular, the at least one training parameter is determined by the machine learning algorithm, for example in the above-mentioned form, wherein the suitably determined training parameter is inserted into the mathematical model, the result of which is then compared with the actual loading parameter. The machine learning algorithm is thus set up to determine the at least one training parameter. The determined training parameter can then be used by the mathematical model.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Auswertung der zumindest zwei Messungen automatisiert erfolgt, sodass die wenigstens eine Auswertungsgröße in automatischer Weise bestimmt wird, um den Beladungsparameter automatisch zu ermitteln. Sobald die Erkennungseinrichtung trainiert worden ist, kann demnach der wenigstens eine Beladungsparameter automatisiert ermittelt werden, sodass es keiner manuellen Eingabe des Benutzers der Erkennungseinrichtung mehr bedarf. Insofern erhöht sich beispielsweise die Bedienfreundlichkeit eines Gargeräts mit Erkennungseinrichtung erheblich, da der Benutzer nur noch sein gewünschtes Garergebnis angeben muss, beispielsweise„medium“,„rare“ oder „well done“ bei Steak. A further aspect provides that the evaluation of the at least two measurements takes place automatically, so that the at least one evaluation variable is determined in an automatic manner in order to automatically determine the loading parameter. Accordingly, as soon as the recognition device has been trained, the at least one loading parameter can be determined automatically so that no manual input by the user of the recognition device is required any more. In this respect, for example, increases the ease of use of a cooking device with recognition device considerably, since the user only has to specify the desired cooking result, for example, "medium", "rare" or "well done" in steak.

Ferner betrifft die Erfindung eine Erkennungseinrichtung für eine Anlage, mit einem geschlossenen Raum und einer Steuer- und Auswerteeinheit, wobei die Erkennungseinrichtung, insbesondere die Steuer- und Auswerteeinheit, eingerichtet ist, ein Verfahren der zuvor genannten Art durchzuführen und/oder zumindest einen Trainingsparameter für ein mathematisches Modell zu ermitteln, das zumindest eine Auswertungsgröße aus Messungen wenigstens einer Messgröße bei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen eines durch eingespeiste elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds umfasst. Die Erkennungseinrichtung ist also eingerichtet, den Beladungsparameter (automatisiert) zu ermitteln, wobei keine Eingabe hinsichtlich des Objekts seitens des Benutzers nötig ist. Furthermore, the invention relates to a detection device for a system, with a closed space and a control and evaluation unit, wherein the Identification device, in particular the control and evaluation, is set up to perform a method of the aforementioned type and / or at least one training parameter for a mathematical model, the at least one evaluation variable from measurements of at least one measured variable at different spatial distributions of an electromagnetic radiation generated electric field. The recognition device is thus set up to determine the loading parameter (automated), whereby no input with regard to the object is necessary on the part of the user.

Des Weiteren kann die Erkennungseinrichtung eingerichtet sein, entsprechend trainiert zu werden, sodass es nach Abschluss der Trainingsphase eingesetzt werden kann, um den Beladungsparameter (automatisiert) zu ermitteln. Furthermore, the recognition device can be set up to be trained accordingly so that it can be used after completion of the training phase to determine the loading parameter (automated).

Die Erkennungseinrichtung kann bei einem Gargerät, einer Produktionsanlage, einer Transportanlage, einer Sortieranlage, einer Verteileranlage und/oder einer sonstigen Prozessanlage eingesetzt werden, um einen Beladungsparameter des geschlossenen Raums zu detektieren, in den ein zu erkennendes Objekt eingebracht wird. The detection device can be used in a cooking appliance, a production plant, a transport system, a sorting system, a distribution system and / or another process plant to detect a loading parameter of the closed space into which an object to be detected is introduced.

Grundsätzlich wird durch jede Messung der wenigstens einen Messgröße ein Datensatz erhalten, auch Messdaten bzw. Rohdaten genannt, der entsprechend, insbesondere mittels klassischer Analyseverfahren, ausgewertet wird, um die wenigstens eine Auswertungsgröße zu erhalten, die in das (ebenfalls klassische) mathematische Modell bzw. die (auf künstlicher Intelligenz basierende) Mustererkennung einfließt. Basically, by each measurement of the at least one measured variable, a data set is obtained, also called measurement data or raw data, which is evaluated accordingly, in particular by means of classical analysis methods, in order to obtain the at least one evaluation variable which fits into the (likewise classical) mathematical model or the (artificial intelligence based) pattern recognition flows.

Die Auswertungsgröße basiert also auf den Messdaten bzw. Messergebnissen der zuvor durch geführten Messungen. Mit anderen Worten werden die Messdaten bzw. Messergebnisse ausgewertet, beispielsweise mathematisch transformiert und/oder statistisch ausgewertet, um hieraus die Auswertungsgröße zu erhalten. The evaluation variable is thus based on the measurement data or measurement results of the previously performed measurements. In other words, the measurement data or measurement results are evaluated, for example mathematically transformed and / or evaluated statistically, in order to obtain the evaluation variable therefrom.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der durch die jeweilige Messung erhaltene Datensatz geteilt bzw. partioniert wird, sodass Datenteilsätze entstehen, die entsprechend separat voneinander ausgewertet werden können. Hierdurch lassen sich insbesondere lediglich solche Datenteilsätze auswerten, die als relevant erachtet werden. Unter anderem können störende Effekte unterdrückt werden. Beispielsweise werden die Datenteilsätze aufgrund unterschiedlicher Steuer parameter unterteilt, beispielsweise der Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere ein Frequenzbereich von 2,4 GHz - 2,43 GHz bzw. ein Frequenzbereich von 2,425 GHz bis 2,5 GHz. Alternativ können die Datenteilsätze den Antennen jeweils zugeordnet werden. Auch kann die Phase und/oder der Drehwinkel eines Lüfters genutzt werden, um die Messdaten in Datenteilsätze zu unterteilen. Another aspect provides that the data record obtained by the respective measurement is divided or partitioned, so that data sub-sets are created which can be evaluated separately from one another. In particular, this means that only partial data sets that are considered relevant can be evaluated. Among other things disturbing effects can be suppressed. For example, the data subset are divided due to different control parameters, such as the frequency of electromagnetic radiation, in particular a frequency range of 2.4 GHz - 2.43 GHz and a frequency range of 2.425 GHz to 2.5 GHz. Alternatively, the data subsets may be assigned to the antennas, respectively. Also, the phase and / or the angle of rotation of a fan can be used to divide the measurement data into data subsets.

Die entsprechenden Datenteilsätze können sich (zumindest teilweise) überlappen. The corresponding data subsets may (at least partially) overlap.

Die einzelnen Datenteilsätze können jeweils gleich oder unterschiedlich ausgewertet werden, also hinsichtlich der gleichen oder einer anderen Auswertungsgröße. The individual data sub-sets can each be evaluated the same or differently, ie with regard to the same or a different evaluation variable.

Auch können die aus den einzelnen Datenteilsätze gewonnen Auswertungs größen anschließend unterschiedlich weiterverwendet werden, beispielsweise mittels der Mustererkennung und/oder dem mathematischen Modell, um auf den wenigstens einen Beladungsparameter zu schließen. Also, the evaluation variables obtained from the individual data subsets can subsequently be used differently, for example by means of the pattern recognition and / or the mathematical model, in order to conclude the at least one loading parameter.

Es ist auch möglich, dass nur ein Teildatensatz oder ein Teil der Teildatensätze weiterverarbeitet wird. It is also possible that only a partial data set or a part of the partial data sets is processed further.

Im Allgemeinen ist es mit dem Verfahren möglich, hinsichtlich des wenigstens einen Beladungsparameters zwischen Parameter von Interesse und Störparametern zu unterscheiden. Diese Unterscheidung kann vom Garprozess bzw. Anwendungsfall abhängig sein, sodass in einem Fall ein Beladungs parameter ein Parameter von Interesse ist, wohingegen derselbe Beladungs parameter in einem anderem Fall ein Störparameter ist. In general, it is possible with the method to distinguish between parameters of interest and interference parameters with regard to the at least one loading parameter. This distinction may depend on the cooking process or application, so that in one case a loading parameter is a parameter of interest, whereas in another case the same loading parameter is a disturbance parameter.

In einem Ausführungsbeispiel sind der Garguttyp und/oder das Gesamt volumen der Gargüter Beladungsparameter von Interesse, wohingegen die Position in der Ebene und/oder die Form des Garguts Störparameter darstellen. In one embodiment, the Garguttyp and / or the total volume of the food load parameters are of interest, whereas the in-plane position and / or the shape of the food represent disturbance parameters.

Um den jeweiligen wenigstens einen Beladungsparameter zu ermitteln, der von Interesse ist, wird wenigstens eine entsprechende Auswertungsgröße aus den von den Messungen erhaltenen Messdaten ermittelt, die mit dem wenigstens einen Beladungsparameter von Interesse korreliert, wohingegen diese wenigstens eine Auswertungsgröße quasi-invariant zu den Störparametern ist. In order to determine the respective at least one loading parameter that is of interest, at least one corresponding evaluation variable is determined from the measurement data obtained from the measurements, which is at least one Loading parameter of interest correlates, whereas this is at least one evaluation size quasi-invariant to the interference parameters.

Beispielsweise werden Messungen hinsichtlich wenigstens einer Messgröße über mehrere Antennen durchgeführt, wobei Messpunkte für jede Frequenz erfasst werden. By way of example, measurements are carried out with regard to at least one measured variable over a plurality of antennas, measuring points being recorded for each frequency.

Die erhaltenen Messdaten werden dann in Teildatensätze geteilt, die jeweils einer Antenne zugeordnet sind (mathematische Operation). Anschließend werden die Ableitungen/Gradienten für jeden Teildatensatz über die Frequenz ermittelt (mathematische Operation), Aus den so erhaltenen Daten wird dann ein Histogramm erstellt (mathematische Operation, insbesondere mathematische Darstellung), woraus wiederum ein Parameter ermittelt wird (mathematische Operation), beispielsweise die Breite und/oder die Höhe des Histogramms. The obtained measurement data are then divided into sub-records, each associated with an antenna (mathematical operation). Subsequently, the derivatives / gradients for each partial data set are determined by the frequency (mathematical operation). From the data thus obtained, a histogram is created (mathematical operation, in particular mathematical representation), from which a parameter is again determined (mathematical operation), for example the Width and / or the height of the histogram.

Der ermittelte Parameter des Histogramms stellt dann die Auswertungsgröße dar, die in ein mathematisches Modell einfließt. The determined parameter of the histogram then represents the evaluation variable, which flows into a mathematical model.

In das mathematische Modell kann zudem eine weitere Auswertungsgröße einfließen, die lediglich durch die Summenbildung über die Frequenz für alle Antennen erhalten wurde (mathematische Operation). In the mathematical model can also incorporate a further evaluation size, which was obtained only by the summation over the frequency for all antennas (mathematical operation).

Zudem können in das mathematische Modell weitere Sensordaten einfließen, wie die Feuchte. In addition, additional sensor data, such as humidity, can be included in the mathematical model.

In einem anderen Beispiel wird die räumliche Verteilung durch relative Phasen- und/oder Frequenzveränderung von über mehrere, insbesondere vier, Antennen ausgesandte elektromagnetischen Wellen erzeugt. Die entsprechenden Streu parameter (S-Parameter) werden gemessen, um eine auslaufende Welle für die jeweilige räumliche Verteilung mithilfe der einlaufenden Welle numerisch zu ermitteln. Die einlaufende Welle ist aufgrund der Steuerparameter beispielsweise bekannt. In another example, the spatial distribution is generated by relative phase and / or frequency variation of electromagnetic waves emitted by a plurality of, in particular four, antennas. The corresponding scattering parameters (S-parameters) are measured in order to numerically determine an outgoing wave for the respective spatial distribution with the aid of the incoming wave. The incoming wave is known, for example, due to the control parameters.

Als Messgröße können die Netzwerkparameter dienen, über die die Amplitude der rücklaufenden Welle an jeder Antenne berechnet wird. Die entsprechend erhaltenen Messdaten werden für die jeweilige Antenne in Teildatensätze unterteilt (mathematische Operation). Ferner kann die Ableitung für jeden Teildatensatz über die Frequenz berechnet werden (mathematische Operation). Anschließend kann für jede Antenne ein Histogramm über alle Frequenzen erstellt werden (mathematische Operation, insbesondere mathematische Darstellung), wovon ein Parameter, beispielsweise die Breite, als Auswertungs größe dient, die in ein Regressionsmodell einfließt. The measured parameters can be the network parameters used to calculate the amplitude of the returning wave at each antenna. The correspondingly obtained measurement data are subdivided into partial data sets for the respective antenna (mathematical operation). Furthermore, the derivative for each partial data set can be calculated over the frequency (mathematical operation). Subsequently, for each antenna, a histogram of all frequencies can be created (mathematical operation, in particular mathematical representation), of which a parameter, for example, the width, serves as an evaluation size, which flows into a regression model.

Alternativ kann die Ableitung für jeden Teildatensatz über die Phase berechnet werden (mathematische Operation). Alternatively, the derivative for each partial data set can be calculated over the phase (mathematical operation).

Ferner kann alternativ die Auswertungsgröße als Eingangsgröße einer Muster erkennung verwendet werden, beispielsweise einem Klassifizierer. Furthermore, alternatively, the evaluation size can be used as the input of a pattern recognition, for example a classifier.

Anstatt der Breite und/oder Höhe des Histogramms kann auch der Mittelwert, die Varianz, ein Symmetriewert und/oder die Kurtosis als Auswertungsgröße ermittelt werden, die in ein mathematisches Modell und/oder eine Muster erkennung einfließen bzw. einfließt. Instead of the width and / or height of the histogram, the mean value, the variance, a symmetry value and / or the kurtosis can also be determined as the evaluation quantity, which flows into or flows into a mathematical model and / or pattern recognition.

Obige Ausführungen zeigen, dass die Auswertungsgröße auf vielfältiger Weise aus den Messdaten gewonnen werden kann, wobei mehrere mathematische Operationen/Transformationen hintereinander durchgeführt werden können. Weitere Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen: The above explanations show that the evaluation variable can be obtained in a variety of ways from the measured data, wherein a number of mathematical operations / transformations can be carried out in succession. Further advantages and features will become apparent from the following description and the drawings, to which reference is made. In the drawings show:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Gargeräts mit erfindungsgemäßer Erkennungseinrichtung, mit der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann, FIG. 1 shows a schematic representation of a cooking device with a detection device according to the invention with which a method according to the invention can be carried out,

Figur 2 eine Messkurve einer Messgröße wie dies erfindungsgemäß vorgesehen ist, FIG. 2 shows a measurement curve of a measured quantity as provided by the invention,

Figur 3 eine schematische Übersicht zur Verdeutlichung eines Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem verschiedene Auswertungsgrößen aus einer Messserie mit unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds erhalten werden, Figure 3 is a schematic overview to illustrate a part of the method according to the invention, in which different evaluation variables from a series of measurements with different spatial Distributions of the electric field generated by the electromagnetic radiation are obtained

Figur 4 eine schematische Darstellung eines mathematischen Modells, welches bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann, FIG. 4 shows a schematic representation of a mathematical model which can be used in the method according to the invention,

Figur 5 eine schematische Darstellung der Verwendung eines Maschinenlern-Algorithmus beim erfindungsgemäßen Verfahren, FIG. 5 shows a schematic representation of the use of a machine learning algorithm in the method according to the invention,

Figur 6 eine weitere schematische Übersicht des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Figure 6 is a further schematic overview of the method according to the invention, and

Figur 7 eine Anlage mit einer erfindungsgemäßen Erkennungseinrichtung. Figure 7 shows a system with a detection device according to the invention.

In Figur 1 ist ein Gargerät 8 dargestellt, das eine Erkennungseinrichtung 10 und ein Gehäuse 12 aufweist, welches einen als Garraum dienenden geschlossenen Raum 14 sowie einen Technikraum 16 umfasst. 1 shows a cooking appliance 8 is shown, which has a detection device 10 and a housing 12, which includes a closed space 14 serving as a cooking chamber and a technology room 16.

Der geschlossene Raum 14 ist Teil der Erkennungseinrichtung 10, wie nachfolgend noch erläutert wird. The closed space 14 is part of the recognition device 10, as will be explained below.

In der gezeigten Ausführungsform ist im geschlossenen Raum 14 ein Einhängegestell 18 vorgesehen, welches mehrere Beladungsebenen 20 umfasst, auf denen jeweils Gargut bzw. ein Objekt 22 angeordnet ist. In the embodiment shown, a suspension frame 18 is provided in the closed space 14, which comprises a plurality of loading levels 20, on each of which food or an object 22 is arranged.

Ferner ist dem Garraum, also dem geschlossenen Raum 14, ein Lüfterrad 24 zugeordnet, über das die Atmosphäre im geschlossenen Raum 14, also die Garraumatmosphäre im Garraum, in bekannter Weise umgewälzt werden kann. Further, the cooking chamber, so the closed space 14, associated with a fan 24, via which the atmosphere in the closed space 14, so the cooking chamber atmosphere in the oven, can be circulated in a known manner.

Generell lässt sich die Atmosphäre über eine Heißluft-Heizvorrichtung bzw. einen Dampfgenerator des Gargeräts 8 ausbilden, die hier nicht dargestellt sind. In general, the atmosphere can be formed by means of a hot-air heating device or a steam generator of the cooking appliance 8, which are not shown here.

Zudem umfasst das Gargerät 8 bzw. die Erkennungseinrichtung 10 eine Mikrowelleneinheit 26, die in der gezeigten Ausführungsform mehrere Mikrowellenquellen 28 aufweist, die jeweils einer Antenne 30 zugeordnet sind. Über die Antennen 30 können Mikrowellen in den geschlossenen Raum 14 eingespeist werden, wobei die Antennen 30 jeweils einem Wellenleiter 32 zugeordnet sind, über den die Mikrowellen, also die elektromagnetischen Wellen, unter anderem von der jeweiligen Mikrowellenquelle 28 zur Antenne 30 geführt werden. Anstelle der mehreren Mikrowellenquellen 28 kann auch eine einzige gemeinsame Mikrowellenquelle vorgesehen sein, über die sichergestellt ist, dass die mehreren Antennen 30 kohärente elektromagnetische Wellen ausstrahlen. Sofern mehrere Mikrowellenquellen 28 vorgesehen sind, wie dies in der dargestellten Ausführungsform der Figur 1 der Fall ist, können die mehreren Mikrowellenquellen 28 miteinander gekoppelt sein, um sicherzustellen, dass die elektromagnetische Strahlung bzw. die elektromagnetischen Wellen kohärent sind. In addition, the cooking device 8 or the detection device 10 comprises a microwave unit 26, which has in the embodiment shown a plurality of microwave sources 28, which are each associated with an antenna 30. Microwaves can be fed into the closed space 14 via the antennas 30, wherein the antennas 30 are each assigned to a waveguide 32, via which the microwaves, that is to say the electromagnetic waves, are guided, inter alia, from the respective microwave source 28 to the antenna 30. Instead of the plurality of microwave sources 28 may also be provided a single common microwave source, via which it is ensured that the plurality of antennas 30 emit coherent electromagnetic waves. If a plurality of microwave sources 28 are provided, as is the case in the illustrated embodiment of FIG. 1, the plurality of microwave sources 28 may be coupled together to ensure that the electromagnetic radiation (s) are coherent.

Generell kann die Leistung der Mikrowelleneinheit 26 während des Verfahrens im Milli-Watt-Bereich (mW-Bereich) liegen, was auch als Sensorleistung bezeichnet wird, die geringer als eine zum Garen des Garguts bzw. des Objekts 22 verwendeten Heizleistung ist. In general, the power of the microwave unit 26 may be in the milliwatt range (mW range) during the process, which is also referred to as sensor power, which is less than a heating power used to cook the food or object 22.

Den Wellenleitern 32 ist zudem jeweils eine Richtkopplereinheit 34 zugeordnet, über die vorlaufende elektromagnetische Wellen, also von der Mikrowellenquelle 28 zur Antenne 30 laufende elektromagnetische Wellen, sowie rücklaufende elektromagnetische Wellen ausgekoppelt werden können, also von der Antenne 30 zur Mikrowellenquelle 28 laufende elektromagnetische Wellen. The waveguides 32 are also each associated with a directional coupler unit 34, via the leading electromagnetic waves, ie from the microwave source 28 to the antenna 30 current electromagnetic waves, and returning electromagnetic waves can be coupled, so from the antenna 30 to the microwave source 28 current electromagnetic waves.

Generell umfasst jede Richtkopplereinheit 34 zumindest einen Richtkoppler zum Auskoppeln der elektromagnetischen Wellen. Insbesondere sind zwei Richtkoppler pro Richtkopplereinheit 34 vorgesehen, um die vorlaufenden und die rücklaufenden elektromagnetischen Wellen auszukoppeln. In general, each directional coupler unit 34 comprises at least one directional coupler for coupling out the electromagnetic waves. In particular, two directional couplers per directional coupler unit 34 are provided to decouple the leading and the returning electromagnetic waves.

Die Richtkopplereinheiten 34 sind wiederum mit einer Steuer- und Auswerteeinheit 36 der Erkennungseinrichtung 10 gekoppelt, über die unter anderem die Leistungen der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen P_v bzw. die Leistungen der rücklaufenden elektromagnetischen Wellen P_r erfasst werden können. The directional coupler units 34 are in turn coupled to a control and evaluation unit 36 of the detection device 10, via which, among other things, the power of the leading electromagnetic waves P _v and the power of the returning electromagnetic waves P _r can be detected.

Die entsprechenden Leistungen P_v, P_r können auch über von den Richtkopplereinheiten 34 selbst erfasst werden, die hierzu eine entsprechende Messeinheit umfassen. Die erfassten Daten können dann an die Steuer- und Auswerteeinheit 36 übertragen werden. The corresponding powers P _v , P _r can also be detected by the directional coupler units themselves, which for this purpose comprise a corresponding measuring unit. The acquired data can then be transmitted to the control and evaluation unit 36.

Unabhängig davon lassen sich die entsprechenden Leistungen P_v, P_r in ein Verhältnis zueinander setzen, wie aus Figur 2 hervorgeht, in der das Verhältnis r_mn = P^mr / Pⁿi gegenüber der Zeit aufgetragen ist, das durch zeitaufgelöste Messungen während einer Drehung des Lüfterrads 24 erhalten worden ist. Die Indizes m, n des Verhältnisses deuten dabei an, dass die jeweiligen Leistungen an unterschiedlichen Antennen 30, nämlich der Antenne„m“ und der Antenne„n“, zueinander ins Verhältnis gesetzt worden sind. Independently of this, the corresponding powers P _v , P _{r can be} related to one another, as can be seen from FIG. 2, in which the ratio r _m n = P ^m r / P ⁿ i is plotted against the time obtained by time-resolved measurements during rotation of the fan 24. The indices m, n of the ratio indicate that the respective powers at different antennas 30, namely the antenna "m" and the antenna "n", have been set in relation to each other.

Es können auch die Leistungen der gleichen Antenne 30 zueinander ins Verhältnis gesetzt werden. Demnach kann m=n sein. It is also possible to set the power of the same antenna 30 relative to one another. Thus, m = n.

In Figur 2 ist das Verhältnis der Leistung der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen P_v und der Leistung der rücklaufenden elektromagnetischen Wellen P_r gegenüber der Zeit bei der Drehung des Lüfterrads 24 während des Betriebs des Gargeräts 8 bzw. der Erkennungseinrichtung 10 aufgetragen. Das durch die eingespeisten elektromagnetischen Wellen bzw. die elektromagnetische Strahlung erzeugte elektrische Feld im geschlossenen Raum 14 verändert sich aufgrund der Drehung des (metallisch ausgebildeten) Lüfterrads 24 ständig, also die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds. Aus der Figur 2 geht anschaulich hervor, dass mehrere Drehungen der einzelnen Schaufeln des Lüfterrads 24 gezeigt sind, was auch als Zyklen Z bezeichnet werden kann. In Figure 2, the ratio of the power of the leading electromagnetic waves P _v and the power of the returning electromagnetic waves P _{r is} plotted against the time during the rotation of the fan 24 during the operation of the cooking device 8 and the detection device 10. The electric field generated in the closed space 14 by the electromagnetic waves or the electromagnetic radiation fed in constantly changes due to the rotation of the (metallically formed) impeller 24, ie the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation. From FIG. 2, it can be clearly seen that several rotations of the individual blades of the fan wheel 24 are shown, which can also be referred to as cycles Z.

Aus der aufgenommenen Messkurve der Figur 2 geht sogar hervor, dass die Lüfterradstellungen ermittelt werden können, also die verschiedenen Winkel des Lüfterrads 24 in Bezug auf eine Neutralstellung, also einer Bezugsstellung des Lüfterrads 24, gegenüber der die Winkelposition des Lüfterrads 24 ermittelt werden kann. Die unterschiedlichen Lüfterradstellungen gehen mit unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des elektrischen Felds einher. From the recorded waveform of Figure 2 even shows that the Lüfterradstellungen can be determined, ie the different angles of the fan 24 with respect to a neutral position, ie a reference position of the fan 24, against which the angular position of the fan 24 can be determined. The different fan wheel positions are accompanied by different spatial distributions of the electric field.

Das sich drehende Lüfterrad 24 fungiert demnach als Modenmischer für die elektromagnetische Strahlung, also die räumliche Verteilung des erzeugten elektrischen Felds. The rotating fan 24 thus acts as a mode mixer for the electromagnetic radiation, so the spatial distribution of the generated electric field.

Da die Leistungen der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen P_v bzw. die Leistungen der rücklaufenden elektromagnetischen Wellen P_r während der Drehung des Lüfterrads 24 ständig erfasst werden, ergibt sich eine Messreihe mit mehreren Messungen bei jeweils unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds. Alternativ oder ergänzend zur Drehung des Lüfterrads 24, um die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds zu verändern, kann vorgesehen sein, dass ein anderes elektrisch leitfähiges Bauteil bewegt, die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung (Frequenzscan), die (relative) Leistung der elektromagnetischen Strahlung und/oder die (relative) Phase der elektromagnetischen Strahlung verändert werden bzw. wird, also unter anderem die Leistung bzw. die Phase der von wenigstens zwei verschiedenen Antennen 30 ausgesandten elektromagnetischen Strahlung (relative Leistung bzw. relative Phase). Since the powers of the leading electromagnetic waves P _v and the power of the returning electromagnetic waves P _{r are} continuously detected during the rotation of the fan 24, results in a series of measurements with several measurements at different spatial distributions of the electric field generated by the electromagnetic radiation. Alternatively or in addition to the rotation of the fan 24, to change the spatial distribution of the electrical field generated by the electromagnetic radiation, it can be provided that another electrically conductive component moves, the frequency of the electromagnetic radiation (frequency scan), the (relative) power the electromagnetic radiation and / or the (relative) phase of the electromagnetic radiation is or will be changed, that is, inter alia, the power or the phase of the emitted from at least two different antennas 30 electromagnetic radiation (relative power or relative phase).

Hierzu würde die Steuer- und Auswerteeinheit 36 die Mikrowelleneinheit 26, insbesondere die Mikrowellenquelle(n) 28, entsprechend ansteuern, um die ausgesandte elektromagnetische Strahlung einzustellen. Sofern mehrere Antennen 30 vorhanden sind, wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 , können also die relative Phasenlage bzw. die Amplitudenrelation der über die jeweiligen Antennen 30 ausgesandten elektromagnetischen Wellen entsprechend eingestellt werden. For this purpose, the control and evaluation unit 36 would control the microwave unit 26, in particular the microwave source (s) 28, in order to adjust the emitted electromagnetic radiation. If a plurality of antennas 30 are present, as in the exemplary embodiment of FIG. 1, the relative phase position or the amplitude relation of the electromagnetic waves emitted via the respective antennas 30 can therefore be adjusted accordingly.

Bei der in Figur 2 dargestellten Messreihe sind die Einstell- bzw. Steuer parameter der Mikrowelleneinheit 26 jedoch fix, da die räumliche Verteilung des elektrischen Felds durch die Bewegung eines elektrisch leitfähigen Bauteils verändert wird, nämlich des Lüfterrads 24. In the measurement series shown in Figure 2, the setting or control parameters of the microwave unit 26, however, are fixed, since the spatial distribution of the electric field is changed by the movement of an electrically conductive member, namely the fan 24th

In Figur 3 ist gezeigt, wie die wenigstens eine Messgröße, also das Verhältnis (G _mn) der Leistungen der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen und der rücklaufenden elektromagnetischen Wellen, für mehrere Frequenzen fi bis f_N für eine bestimmte Beladung des geschlossenen Raums 14 aufgenommen worden ist. Es wurde demnach ein sogenannter Frequenzscan während des Betriebs des als Anlage ausgebildeten Gargeräts 8 bzw. der Erkennungseinrichtung 10 durchgeführt, insbesondere während des Betriebs des Lüfterrads 24. FIG. 3 shows how the at least one measured variable, that is to say the ratio (G _mn ) of the powers of the leading electromagnetic waves and the returning electromagnetic waves, has been recorded for a plurality of frequencies fi to f _N for a specific loading of the closed space 14. Accordingly, a so-called frequency scan was carried out during the operation of the cooking device 8 or the detection device 10 designed as a system, in particular during operation of the fan wheel 24.

Insofern ist die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds aufgrund der Drehung des Lüfterrads 24 und der Änderung der Frequenz der ausgesandten elektromagnetischen Wellen (Frequenzscan) verändert worden, also aufgrund von zwei Steuerparametern. Generell kann die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds demnach durch Einstellungen mehrerer Parameter verändert werden, also mehrerer Steuerparameter. In this respect, the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation due to the rotation of the fan 24 and the change in the frequency of the emitted electromagnetic waves (frequency scan) has been changed, so due to two control parameters. In general, the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation can thus be changed by adjusting a plurality of parameters, that is, a plurality of control parameters.

Die entsprechend erhaltenen Messergebnisse können dann in einer Verteilung als mathematische Darstellung zusammengefasst und anschließend ausgewertet bzw. entsprechend gruppiert und/oder partioniert werden, um zumindest eine Auswertungsgröße aus den Messergebnissen zu erhalten, wie dies beispielhaft auf der rechten Seite der Figur 3 dargestellt ist. The correspondingly obtained measurement results can then be summarized in a distribution as a mathematical representation and then evaluated or grouped and / or partitioned in order to obtain at least one evaluation variable from the measurement results, as shown by way of example on the right side of FIG.

Als Auswertungsgrößen sind hier unter anderem die Standardabweichung der Verteilung der Messergebnisse (Häufigkeitsverteilung) und der Integralwert der Verteilung der Messergebnisse gezeigt, also der Flächeninhalt unter der Verteilungskurve. Die Verteilung der Messergebnisse kann zunächst auf einen Teilbereich beschränkt worden sein, was auch als„Partioning“ bezeichnet wird. The evaluation variables shown here include the standard deviation of the distribution of the measurement results (frequency distribution) and the integral value of the distribution of the measurement results, ie the area under the distribution curve. The distribution of the measurement results may initially have been restricted to a subarea, which is also referred to as "partitioning".

Auch kann als Auswertungsgröße ein Wert einer Transformation der Mess- ergebnisse herangezogen werden, beispielsweise ein Wert einer Fourier- Transformation der Messergebnisse bzw. der Verteilung. Ebenso kann als Transformation eine Laplace-Transformation verwendet werden. Also, a value of a transformation of the measurement results, for example a value of a Fourier transformation of the measurement results or the distribution, can be used as the evaluation variable. Likewise, a Laplace transform can be used as a transformation.

Generell kann die wenigstens eine Auswertungsgröße aus einer mathematischen Operation, insbesondere einer mathematischen Darstellung, der Messergebnisse und/oder einer mathematischen Transformation der Mess- ergebnisse erhalten werden. In general, the at least one evaluation variable can be obtained from a mathematical operation, in particular a mathematical representation, the measurement results and / or a mathematical transformation of the measurement results.

Insbesondere kann die Auswertungsgröße ein Verbundmoment sein, also ein mehrere Zufallsvariablen umfassendes Moment, beispielsweise die Kovarianz. In particular, the evaluation variable may be a composite torque, that is to say a torque comprising several random variables, for example the covariance.

Es lassen sich auch mehrere Auswertungsgrößen ermitteln, die einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden, um den Beladungsparameter zu ermitteln. It is also possible to determine several evaluation variables which are used individually or in combination with one another in order to determine the loading parameter.

Anhand der Figur 4 wird gezeigt, dass mehrere Auswertungsgrößen bestimmt werden können, die in ein mathematisches Modell einfließen, um hierüber einen Beladungsparameter von Interesse des geschlossenen Raums 14 zu ermitteln. On the basis of FIG. 4, it is shown that a plurality of evaluation variables can be determined which flow into a mathematical model in order to determine a loading parameter of interest of the closed space 14.

Alternativ oder ergänzend kann die wenigstens eine Auswertungsgröße, insbesondere die mehreren Auswertungsgrößen, einer Mustererkennung als Eingangsgröße zugeführt werden, die den wenigstens einen Beladungsparameter ausgehend von der wenigstens einen Auswertungsgröße ermittelt. Alternatively or additionally, the at least one evaluation variable, in particular the plurality of evaluation variables, may be a pattern recognition as Input variable are supplied, which determines the at least one loading parameter, starting from the at least one evaluation variable.

Die Mustererkennung ist beispielsweise durch ein künstliches neuronales Netzwerk und/oder ein Klassifikations- bzw. Klassifizierungsverfahren gebildet. Insofern kann die Mustererkennung unter Verwendung künstlicher Intelligenz den wenigstens einen Beladungsparameter von Interesse ausgehend von der wenigstens einen Auswertungsgröße ermitteln. The pattern recognition is formed, for example, by an artificial neural network and / or a classification or classification method. In this respect, the pattern recognition using artificial intelligence can determine the at least one loading parameter of interest starting from the at least one evaluation variable.

Generell kann es sich bei einem mathematischen Modell um eine Gleichung, ein Gleichungssystem oder ein (angewandtes) Maschinenlernmodell handeln. Auch kann das mathematische Modell eine Kombination aus einer Gleichung, einem Gleichungssystem und/oder einem (angewandten) Maschinenlernmodell sein. In general, a mathematical model can be an equation, a system of equations or an (applied) machine learning model. Also, the mathematical model may be a combination of an equation, a system of equations, and / or an (applied) machine learning model.

Die Steuer- und Auswerteeinheit 36 kann generell einen Prozessor umfassen, der eingerichtet ist, das entsprechende mathematische Modell und/oder die Mustererkennung zu nutzen bzw. anzuwenden, um den Beladungsparameter aus den jeweiligen Auswertungsgrößen zu ermitteln. The control and evaluation unit 36 can generally include a processor which is set up to use or to apply the corresponding mathematical model and / or the pattern recognition in order to determine the loading parameter from the respective evaluation variables.

Bei dem in Figur 4 gezeigten mathematischen Modell wird aufgrund der Standardabweichung (o) der Verteilung der reflektierten Leistung sowie dem Integralwert (ZR) der reflektierten Leistung, also der gesamten reflektierten Leistung, auf das Volumen V des Objekts 22 als Beladungsparameter von Interesse bzw. den Beladungszustand des geschlossenen Raums 14 geschlossen. Dies kann durch eine Linearfunktion dargestellt werden, die wie folgt lautet: In the mathematical model shown in FIG. 4, due to the standard deviation (o) of the reflected power and the integral value (ZR) of the reflected power, ie the total reflected power, the volume V of the object 22 becomes the loading parameter of interest Loading state of the closed space 14 closed. This can be represented by a linear function, which reads as follows:

ZR = A^*s + B ZR = A ^* s + B

Hierbei stellen die Parameter A, B Trainingsparameter bzw. Fitparameter dar, die durch vorherige Testversuche bzw. Tests während einer Trainingsphase ermittelt worden sind. Here, the parameters A, B represent training parameters or fit parameters which have been determined by previous test attempts or tests during a training phase.

Generell sind die Parameter A, B für verschiedene Objekte unterschiedlich. In general, the parameters A, B are different for different objects.

Die Trainingsparameter bzw. Fitparameter können in der Steuer- und Auswerteeinheit 36 der Erkennungseinrichtung 10 hinterlegt sein, sodass die aufgrund der Auswertung der mehreren Messungen der wenigstens einen Messgröße, hier der reflektierten Leistung bzw. der Leistung der rücklaufenden elektromagnetischen Wellen P_r, erhaltenen Auswertungsgrößen lediglich eingefügt werden müssen, um auf den Beladungszustand des geschlossenen Raums 14 schließen zu können, also das Volumen des Objekts 22 als Beladungsparameter von Interesse. The training parameters or fit parameters can be stored in the control and evaluation unit 36 of the recognition device 10, so that due to the evaluation of the multiple measurements of at least one Measured variable, here the reflected power or the power of the returning electromagnetic waves P _r , evaluation variables obtained only need to be inserted in order to conclude on the loading state of the closed space 14, so the volume of the object 22 as a loading parameter of interest.

Es ist gezeigt, dass in einfacher Weise ein leerer geschlossener Raum 14, ein in den geschlossenen Raum 14 eingebrachtes Einhängegestell 18 (also Garzubehör bzw. in den geschlossenen Raum 14 eingebrachtes Teil), in dem Gargutträger angeordnet sein können, sowie unterschiedliche Volumina des Objekts 22 aufgrund des Integralwerts ZR der reflektierten Leistung sowie der Standardabweichung o der Verteilung der reflektierten Leistung ermittelt werden kann bzw. können. Dies kann in sehr kurzer Zeit geschehen, sodass eine Echtzeitüberwachung möglich ist. It is shown that in a simple manner an empty closed space 14, a mounted in the closed space 14 Einhängegestell 18 (ie, cooking accessories or in the closed space 14 introduced part) may be arranged in the food support, and different volumes of the object 22nd can be determined on the basis of the integral value ZR of the reflected power and the standard deviation o of the distribution of the reflected power. This can be done in a very short time, so real-time monitoring is possible.

Das angewandte mathematische Modell, das die Trainingsparameter verwendet, stellt demnach einen Zusammenhang zwischen den beiden Auswertungsgrößen her, über den der Beladungsparameter von Interesse ermittelt werden kann. The applied mathematical model, which uses the training parameters, thus establishes a relationship between the two evaluation quantities over which the loading parameter of interest can be determined.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird aufgrund des Integralwerts ZR der reflektierten Leistung sowie der Standardabweichung o der Verteilung der reflektierten Leistung das Volumen des Objekts 22 im geschlossenen Raum 14 ermittelt, da ein aus dem Integralwert ZR und der Standardabweichung o bestehendes Wertepaar eine im Wesentlichen eindeutige Zuordnung zum als Beladungsparameter dienenden Volumen ermöglicht. In the exemplary embodiment shown, the volume of the object 22 in the closed space 14 is determined on the basis of the integral value ZR of the reflected power and the standard deviation o of the distribution of the reflected power since a pair of values consisting of the integral value ZR and the standard deviation o has a substantially unambiguous assignment to the Loading volume serving volume allows.

Es können aber auch andere Auswertungsgrößen herangezogen werden, beispielsweise ein Minimalwert der Messergebnisse, ein Maximalwert der Messergebnisse, ein Wert einer Transformation der Messergebnisse und/oder ein anderer Wert der Verteilung der Messergebnisse. However, other evaluation variables can also be used, for example a minimum value of the measurement results, a maximum value of the measurement results, a value of a transformation of the measurement results and / or another value of the distribution of the measurement results.

Generell kann ein Wert einer mathematischen Operation, insbesondere einer mathematischen Darstellung, der Messergebnisse und/oder ein Wert einer mathematischen Transformation der Messergebnisse verwendet werden, um die wenigstens eine Auswertungsgröße zu ermitteln. Je mehr Auswertungsgrößen herangezogen werden, umso mehr lässt sich die Genauigkeit erhöhen. In general, a value of a mathematical operation, in particular a mathematical representation, of the measurement results and / or a value of a mathematical transformation of the measurement results can be used to determine the at least one evaluation variable. The more evaluation variables are used, the more the accuracy can be increased.

Ebenso ist es möglich, über entsprechende Auswertungsgrößen andere Beladungsparameter zu ermitteln, die von Interesse sind, nämlich den Objekttyp, die Position des Objekts 22 innerhalb des geschlossenen Raums 14, die Temperatur des Objekts 22 und/oder den Zustand des Objekts. Likewise, it is possible to determine, via corresponding evaluation variables, other loading parameters which are of interest, namely the object type, the position of the object 22 within the closed space 14, the temperature of the object 22 and / or the state of the object.

Hierzu würde beispielsweise eine entsprechend andere Mustererkennung und/oder ein entsprechend anderes mathematisches Modell herangezogen, das beispielsweise andere Trainingsparameter aufweist, die die Zusammenhänge abbilden. For this purpose, for example, a correspondingly different pattern recognition and / or a correspondingly different mathematical model would be used which has, for example, other training parameters which map the relationships.

Auch kann auf die Position, die Menge und die Art von Teilen im geschlossenen Raum 14 geschlossen werden, was ebenfalls ein Beladungsparameter ist. It is also possible to deduce the position, the quantity and the type of parts in the closed space 14, which is also a loading parameter.

Der Beladungsparameter kann auch eine Kombination sein, die auf Charakteristika des Objekts 22 und von Teilen abstellt, beispielsweise Garzubehör bzw. Transportmittel, wie nachfolgend noch mit Bezug auf Figur 7 erläutert wird. The loading parameter can also be a combination that is based on characteristics of the object 22 and of parts, for example, cooking accessories or means of transport, as will be explained below with reference to FIG. 7.

In der gezeigten Ausführungsform wurde als Messgröße das Verhältnis (r_mn) der Leistungen der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen und der rücklaufenden elektromagnetischen Wellen verwendet. In the embodiment shown, the measured quantity used was the ratio (r _m n) of the powers of the leading electromagnetic waves and the returning electromagnetic waves.

Ebenso können andere Messparameter bzw. Messgrößen verwendet werden, die antennenseitig erfassbar sind, beispielsweise die Amplitude der elektro- magnetischen Wellen, die Phase der elektromagnetischen Wellen, ein Netzwerk- parameter, die Leistung von vorlaufenden elektromagnetischen Wellen und/oder die Leistung von rücklaufenden elektromagnetischen Wellen. Likewise, it is possible to use other measurement parameters or measured variables which can be detected on the antenna side, for example the amplitude of the electromagnetic waves, the phase of the electromagnetic waves, a network parameter, the power of leading electromagnetic waves and / or the power of returning electromagnetic waves ,

Je nach Messgröße (und daraus hergeleiteter Auswertungsgröße) würde ein entsprechendes mathematisches Modell samt Trainingsparameter bzw. Mustererkennung verwendet werden, um den gewünschten Beladungsparameter von Interesse zu bestimmen. Depending on the measured variable (and the evaluation variable derived therefrom), a corresponding mathematical model including training parameters or pattern recognition would be used to determine the desired loading parameter of interest.

Generell ist es demnach möglich, dass die Auswertung der zumindest zwei Messungen automatisiert erfolgt, sodass die wenigstens eine Auswertungsgröße von Interesse in automatischerWeise bestimmt wird, um den Beladungsparameter automatisch zu ermitteln. Es ist also nicht notwendig, dass der Benutzer bzw. Bediener des Gargeräts 8 bzw. allgemein der die Erkennungseinrichtung 10 umfassenden Anlage die entsprechenden Informationen hinsichtlich der Beladung bzw. Beschickung des geschlossenen Raums 14 manuell eingibt. Vielmehr wird dies aufgrund der elektromagnetischen Strahlung automatisch erfasst. In general, it is therefore possible that the evaluation of the at least two measurements takes place automatically, so that the at least one evaluation variable of interest is determined in an automatic manner in order to automatically determine the loading parameter. It is not necessary that the user or Operator of the cooking device 8 and generally the system comprising the detection device 10 manually inputs the corresponding information regarding the loading or loading of the closed space 14. Rather, this is detected automatically due to the electromagnetic radiation.

In Figur 5 ist beispielhaft gezeigt, wie die in Figur 3 erhaltenen Messergebnisse genutzt werden können, um eine Mustererkennung bzw. einen Maschinenlern- Algorithmus anzuwenden, die bzw. der beispielsweise einen Klassifizierer und/oder ein neuronales Netzwerk umfasst bzw. verwendet. FIG. 5 shows by way of example how the measurement results obtained in FIG. 3 can be used to apply a pattern recognition or a machine learning algorithm which comprises or uses, for example, a classifier and / or a neural network.

Die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten Felds wird demnach aufgrund des Frequenzscans sowie die Drehung des Lüfterrads 24 verändert, welches als Modenmischer fungiert. The spatial distribution of the field generated by the electromagnetic radiation is thus changed due to the frequency scan and the rotation of the fan 24, which acts as a mode mixer.

Aus den erhaltenen Messergebnissen der Messreihe werden, wie bereits zur Figur 3 erläutert, Auswertungsgrößen ermittelt, die dann unter anderem als Eingangsgrößen für die Mustererkennung bzw. den Maschinenlern-Algorithmus dienen. As already explained for FIG. 3, evaluation variables are determined from the measurement results of the measurement series which then serve, among other things, as input variables for the pattern recognition or the machine learning algorithm.

Zudem erhält die Mustererkennung bzw. der Maschinenlern-Algorithmus für das Training entsprechende Beladungsparameter, sodass der Maschinenlern- Algorithmus in der Trainingsphase trainiert wird, Zusammenhänge zwischen den einzelnen Auswertungsgrößen und den Beladungsparametern zu erlernen und diese später entsprechend anwenden zu können. In addition, the pattern recognition or the machine learning algorithm receives corresponding loading parameters for the training, so that the machine learning algorithm is trained in the training phase to learn relationships between the individual evaluation variables and the loading parameters and to be able to apply them accordingly later.

Dies kann genutzt werden, um den Trainingsparameter zu bestimmen oder allgemein die Mustererkennung auszubilden. This can be used to determine the training parameter or to generally form the pattern recognition.

Darüber hinaus können weitere Daten während des Trainings kombiniert werden, beispielsweise Messgrößen von anderen Sensoren wie der Temperatur des geschlossenen Raums 14 und/oder der Temperatur des Objekts 22. In addition, further data may be combined during training, such as measurements from other sensors such as the temperature of the closed space 14 and / or the temperature of the object 22.

Die Mustererkennung bzw. der Maschinenlern-Algorithmus dient beispiels weise dazu, einen Beladungsparameter aufgrund der Mustererkennung, die die wenigstens eine Auswertungsgröße als Eingangsgröße erhält, und/oder eines entsprechenden mathematischen Modells vorherzusagen, das die wenigstens eine Auswertungsgröße und zumindest einen Trainingsparameter umfasst. Insbesondere kann der Maschinenlern-Algorithmus den Objekttyp, das Volumen des Objekts 22 und/oder den Zustand des Objekts 22 während des Erkennungsvorgangs Vorhersagen. The pattern recognition or the machine learning algorithm serves, for example, to predict a loading parameter on the basis of the pattern recognition, which receives the at least one evaluation variable as the input variable, and / or of a corresponding mathematical model comprising the at least one evaluation variable and at least one training parameter. In particular, the machine learning algorithm may predict the object type, the volume of the object 22, and / or the state of the object 22 during the recognition process.

Hierzu kann, wie bereits erläutert, die Mustererkennung bzw. der Maschinenlern-Algorithmus eingerichtet sein, den wenigstens einen, dem mathematischen Modell zugeordneten Trainingsparameter zu ermitteln, der von der Mustererkennung bzw. dem mathematischen Modell verwendet wird, wie oben beschrieben wurde. For this purpose, as already explained, the pattern recognition or the machine learning algorithm can be set up to determine the at least one training parameter assigned to the mathematical model, which is used by the pattern recognition or the mathematical model, as described above.

Auch kann der Maschinenlern-Algorithmus bzw. die Mustererkennung eingerichtet sein, den Beladungsparameter aufgrund der als Eingangsgröße erhaltenen Auswertungsgröße zu ermitteln. Also, the machine learning algorithm or the pattern recognition can be set up to determine the loading parameter on the basis of the evaluation variable received as an input variable.

Zur Verbesserung der Genauigkeit der Vorhersage kann die Mustererkennung bzw. der Maschinenlern-Algorithmus die aufgrund der Messergebnisse ermittelten Auswertungsgrößen und Beladungsparameter auch nach der Trainingsphase weiterhin erhalten, sodass die Mustererkennung bzw. der Maschinenlern- Algorithmus entsprechend kontinuierlich trainiert wird. In order to improve the accuracy of the prediction, the pattern recognition or the machine learning algorithm can continue to receive the evaluation variables and loading parameters determined on the basis of the measurement results, even after the training phase, so that the pattern recognition or the machine learning algorithm is continuously trained accordingly.

Der Maschinenlern-Algorithmus bzw. die Mustererkennung verwendet somit ebenfalls die über die wenigstens eine Messgröße ermittelten Auswertungs- größen, wobei mehrere Messungen bei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des elektrischen Felds durchgeführt worden sind. The machine learning algorithm or pattern recognition thus likewise uses the evaluation variables determined via the at least one measured variable, wherein a plurality of measurements have been carried out for different spatial distributions of the electric field.

Generell kann über den Maschinenlern-Algorithmus bzw. die Mustererkennung sichergestellt werden, dass die im Wesentlichen eindeutige Zuordnung von durch Auswertungsgrößen gebildete Wertepaare zu dem wenigstens einen zugeordneten Beladungsparameter automatisiert möglich ist, selbst wenn geringe Abweichungen vom Idealfall auftreten, wie dies in Figur 4 beispielhaft gezeigt ist. In general, it can be ensured via the machine learning algorithm or pattern recognition that the essentially unambiguous assignment of value pairs formed by evaluation variables to the at least one assigned loading parameter is automatically possible, even if slight deviations from the ideal case occur, as shown by way of example in FIG is.

Die Erkennungseinrichtung 10, die beispielsweise die Mustererkennung bzw. den Maschinenlern-Algorithmus ausführt, ist demnach eingerichtet, den zumindest einen Trainingsparameter für das mathematische Modell zu ermitteln, das die zumindest eine Auswertungsgröße aus Messungen der wenigstens einen Messgröße bei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des elektrischen Felds umfasst. Entsprechend kann die Erkennungseinrichtung 10 auch erst beim Kunden trainiert werden. The recognition device 10, which carries out, for example, the pattern recognition or the machine learning algorithm, is accordingly set up to determine the at least one training parameter for the mathematical model comprising the at least one evaluation variable from measurements of the at least one measured variable at different spatial distributions of the electric field , Accordingly, the recognition device 10 can also be trained only at the customer.

Ferner ist die Erkennungseinrichtung 10 generell eingerichtet, das oben beschriebene Verfahren zum Erkennen wenigstens eines Beladungsparameters des geschlossenen Raums 14 durchzuführen. Furthermore, the recognition device 10 is generally set up to carry out the method described above for recognizing at least one loading parameter of the closed space 14.

Es ist somit möglich, aufgrund der sich ändernden räumlichen Verteilung des durch elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds während der unterschiedlichen Messungen auf den wenigstens einen Beladungsparameter des geschlossenen Raums 14 zu schließen, also den Objekttyp, die Position des Objekts 22 innerhalb des geschlossenen Raums 14, das Volumen des Objekts 22 und/oder den Zustand des Objekts 22. Ebenso kann auf eingebrachte Bauteile, beispielsweise Garzubehör bzw. Transportmittel, als Beladungsparameter geschlossen werden. It is thus possible, due to the changing spatial distribution of the electric field generated by electromagnetic radiation during the different measurements on the at least one loading parameter of the closed space 14 to close, so the object type, the position of the object 22 within the closed space 14, the Volume of the object 22 and / or the state of the object 22. Likewise, it can be concluded as a loading parameter on introduced components, such as cooking accessories or means of transport.

Aufgrund der hierzu verwendeten elektromagnetischen Strahlung und deren schnellen Auswertung ist eine Echtzeitüberwachung überhaupt erst möglich, die sich insbesondere für die Überwachung des Zustands des Objekts 22 als Beladungsparameter eignet. Due to the electromagnetic radiation used for this purpose and their rapid evaluation, a real-time monitoring is only possible in the first place, which is particularly suitable for monitoring the state of the object 22 as a loading parameter.

Auch lässt sich aufgrund der Echtzeitüberwachung in einfacher Weise eine Änderung der Beladung des geschlossenen Raums 14 erfassen, wenn beispielsweise ein neues Objekt 22 eingebracht wird. Da festgestellt werden kann, in welcher Position das neue Objekt 22 eingebracht worden ist, kann der ablaufende Bearbeitungsprozess des Objekts 22 entsprechend angepasst werden, insbesondere in Echtzeit bzw. automatisiert. Also, due to the real-time monitoring a change in the loading of the closed space 14 can be detected in a simple manner, for example when a new object 22 is introduced. Since it can be determined in which position the new object 22 has been introduced, the running machining process of the object 22 can be adapted accordingly, in particular in real time or automated.

Bei dem Verfahren zur Erkennung des wenigstens einen Beladungsparameters wird unter anderem ausgenutzt, dass die Mikrowellenabsorption von Metall bzw. metallischen Gegenständen, wie Zahnrädern, metallischen Transportmitteln, Gargutträgern oder allgemein Garzubehör, im Vergleich zum Objekt 22 verhältnismäßig klein ist, beispielsweise von als Objekt 22 dienendem Gargut. The method for detecting the at least one loading parameter exploits, inter alia, that the microwave absorption of metal or metal objects, such as gears, metallic transport means, food carriers or generally cooking accessories, is relatively small compared to the object 22, for example, serving as object 22 food over.

Der Einfluss der metallischen Gegenstände auf die räumliche Verteilung des elektromagnetischen Felds wird dagegen entsprechend berücksichtigt, sodass dies keine Störung bei der Ermittlung des Beladungsparameters darstellt. Dies liegt unter anderem daran, dass mehrere Messungen vorgenommen werden und zudem der zumindest eine Trainingsparameter beim mathematischen Modell berücksichtigt wird. By contrast, the influence of the metallic objects on the spatial distribution of the electromagnetic field is taken into account accordingly, so that this does not represent a disturbance in the determination of the loading parameter. This is partly due to the fact that several measurements are made and In addition, the at least one training parameter is taken into account in the mathematical model.

Da die elektromagnetische Strahlung zudem in das Objekt 22 selbst eindringt, können so die entsprechenden Phasenübergänge bzw. Phasenveränderungen des Objekts 22, insbesondere des Garguts, in einfacher Weise erfasst werden, wodurch der Zustand des Objekts 22 ermittelt werden kann. Since the electromagnetic radiation also penetrates into the object 22 itself, so the corresponding phase transitions or phase changes of the object 22, in particular of the food can be detected in a simple manner, whereby the state of the object 22 can be determined.

Wie eingangs bereits erwähnt, kann die räumliche Verteilung des elektrischen Felds auch durch eine Änderung der relativen Leistung der elektromagnetischen Strahlung und/oder eine Änderung der relativen Phasen der elektromagnetischen Strahlung verändert werden, sofern mehrere Antennen 30 vorgesehen sind, über die die elektromagnetische Strahlung in den geschlossenen Raum 14 (gleichzeitig) eingespeist wird. As already mentioned, the spatial distribution of the electric field can also be changed by a change in the relative power of the electromagnetic radiation and / or a change in the relative phases of the electromagnetic radiation, provided that a plurality of antennas 30 are provided, via which the electromagnetic radiation in the closed space 14 (simultaneously) is fed.

Ebenso kommen neben dem Verhältnis G der Leistungen der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen P_v und der rücklaufenden elektromagnetischen Wellen P_r die Leistung der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen P_v bzw. die Leistung der rücklaufenden elektromagnetischen Wellen P_r allein in Betracht. Likewise, besides the ratio G of the powers of the leading electromagnetic waves P _v and the returning electromagnetic waves P _r, the power of the leading electromagnetic waves P _v and the power of the returning electromagnetic waves P _{r are taken} into consideration.

Auch können die sogenannten Netzwerkparameter als Messgröße, insbesondere Streuparameter, herangezogen werden. Ebenfalls lassen sich Phasendifferenzmessungen der rücklaufenden und vorlaufenden elektromagnetischen Wellen bei unterschiedlichen Antennenpaare als Messgröße heranziehen, was auch als A⁽p_mn bezeichnet werden kann, wobei m, n Indizes für eine der mehreren Antennen 30 sind und wobei m nicht gleich n ist. Also, the so-called network parameters can be used as a measured variable, in particular scattering parameters. Also, phase difference measurements of the returning and leading electromagnetic waves at different pairs of antennas can be used as a measure, which may also be referred to as A ⁽ p _mn , where m, n are indices for one of the plurality of antennas 30 and where m is not equal to n.

Anstatt der in den Figuren gezeigten Standardabweichung der Verteilung, des Integralwerts der Verteilung sowie dem Wert einer Transformation der Messergebnisse bzw. der Verteilung können zusätzlich oder alternativ das Minimum der Verteilung, das Maximum der Verteilung, der Mittelwert der Verteilung, die Varianz der Verteilung, ein Symmetriewert der Verteilung und/oder die Kurtosis der Verteilung verwendet werden, insbesondere ein Wert einer mathematischen Darstellung bzw. ein Wert einer mathematischen Transformation. Instead of the standard deviation of the distribution, the integral value of the distribution and the value of a transformation of the measurement results or the distribution shown in the figures, additionally or alternatively, the minimum of the distribution, the maximum of the distribution, the mean of the distribution, the variance of the distribution Symmetry value of the distribution and / or the kurtosis of the distribution can be used, in particular a value of a mathematical representation or a value of a mathematical transformation.

Auch kann ein Verbundmoment als Auswertungsgröße dienen. Allgemein lassen sich mehr als eine Messgröße während der mehreren Messungen erfassen. Auch können mehrere Auswertungsgrößen mittels klassischer Analyseverfahren bestimmt werden, um wenigstens einen Beladungsparameter zu ermitteln. Es können folglich mehrere Auswertungsgrößen in das mathematische Modell einfließen. A compound torque can also serve as the evaluation variable. In general, more than one measurand can be detected during the multiple measurements. Also, several evaluation variables can be determined by means of classical analysis methods in order to determine at least one loading parameter. Consequently, several evaluation variables can be included in the mathematical model.

Ferner lassen sich aufgrund der mehreren Messgrößen und/oder der mehreren Auswertungsgrößen mehrere Beladungsparameter gleichzeitig ermitteln. Furthermore, due to the multiple measured variables and / or the multiple evaluation variables, a plurality of loading parameters can be determined simultaneously.

Zusammengefasst ist dies in der Übersicht der Figur 6 gezeigt, auf die nachfolgend Bezug genommen wird. In summary, this is shown in the overview of Figure 6, to which reference is made below.

Zwischen zwei Messungen wird die räumliche Verteilung des elektrischen Felds verändert, indem ein oder mehrere Steuerparameter geändert werden. Dies kann eine Frequenzänderung der elektromagnetischen Strahlung, das Ansteuern eines Modenmischers bzw. das Bewegen eines elektrisch leitfähigen Bauteils, das Ändern einer relativen Phase zwischen zwei Antennen bzw. das Ändern einer relativen Leistung zwischen zwei Antennen sein. Between two measurements, the spatial distribution of the electric field is changed by changing one or more control parameters. This can be a change in the frequency of the electromagnetic radiation, the driving of a mode mixer or moving an electrically conductive component, changing a relative phase between two antennas or changing a relative power between two antennas.

Anschließend wird eine Messgröße oder mehrere Messgrößen erfasst. Die mehreren Messgrößen können getrennt voneinander erfasst werden oder in Kombination. Bei der wenigstens einen Messgröße kann es sich um einen Netzwerkparameter, eine Leistung der vorwärtslaufenden elektromagnetischen Wellen, eine Leistung der rückwärtslaufenden elektromagnetischen Wellen, einem Verhältnis der Leistung der vorwärtslaufenden zur Leistung der rückwärtslaufenden elektromagnetischen Wellen, die Phase der vor- oder rückwärtslaufenden elektromagnetischen Wellen bzw. das Phasenverhältnis der Phasen der vor- und rückwärtslaufenden elektromagnetischen Wellen sein. Subsequently, one or more measurands are acquired. The several measured quantities can be recorded separately or in combination. The at least one measured variable can be a network parameter, a power of the forward electromagnetic waves, a power of the reverse electromagnetic waves, a ratio of the power of the forward to the power of the reverse electromagnetic waves, the phase of forward or reverse running electromagnetic waves or be the phase relationship of the phases of the forward and reverse running electromagnetic waves.

Die eine Messgröße bzw. die mehreren Messgrößen werden mittels eines klassischen Analyseverfahrens ausgewertet. Hierbei kann (optional) zumindest eine externe Messgröße von einem Sensor mit herangezogen werden, beispielsweise eine sensorisch erfasste Temperatur des geschlossenen Raums 14 bzw. die Temperatur des Objekts 22, um wenigstens eine Auswertungsgröße zu ermitteln. The one or more measured variables are evaluated by means of a classical analysis method. In this case, (optionally) at least one external measured variable can be used by a sensor, for example a sensed temperature of the closed space 14 or the temperature of the object 22 in order to determine at least one evaluation variable.

Zur Ermittlung der wenigstens einen Auswertungsgröße kann ein klassisches Analyseverfahren, nämlich eine mathematische Operation, insbesondere eine mathematische Darstellung, der Messergebnisse und/oder eine mathematische Transformation der Messergebnisse, verwendet werden, beispielsweise die Entropie, die Summe, ein Integral, eine Wahrscheinlichkeitsverteilung wie ein Histogramm, eine Projektion, eine Taylor-Reihe, eine Fourier-Transformation bzw. eine Laplace-Transformation. To determine the at least one evaluation variable, a classical analysis method, namely a mathematical operation, in particular a mathematical representation of the measurement results and / or a mathematical transformation of the measurement results are used, for example, the entropy, the sum, an integral, a probability distribution such as a histogram, a projection, a Taylor series, a Fourier transform or a Laplace Transformation.

Die mehreren Auswertungsgrößen können getrennt voneinander oder kombiniert ermittelt werden. The multiple evaluation variables can be determined separately or in combination.

Anschließend kann optional vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Auswertungsgröße, die zuvor ermittelt wurde, mit einer externen Messgröße von einem Sensor kombiniert wird, beispielsweise eine sensorisch erfassten Temperatur des geschlossenen Raums 14 bzw. die Temperatur des Objekts 22. Subsequently, it may optionally be provided that the at least one evaluation variable, which was previously determined, is combined with an external measured variable from a sensor, for example a sensed temperature of the closed space 14 or the temperature of the object 22.

Die Auswertungsgröße, die mehreren Auswertungsgrößen bzw. die kombinierte(n) Auswertungsgröße(n) fließen dann gemäß einem Aspekt in ein (klassisches) mathematisches Modell ein, beispielsweise einer Gleichung, einem Gleichungssystem oder einem Maschinenlernmodell, um so den Beladungs parameter von Interesse zu ermitteln. The evaluation variable, the plurality of evaluation variables or the combined evaluation variable (s) then flow, according to one aspect, into a (classical) mathematical model, for example an equation, an equation system or a machine learning model, in order to determine the loading parameter of interest ,

Auch kann das mathematische Modell wenigstens eine Gleichung, ein Gleichungssystem und/oder Maschinenlernmodelle umfassen, die getrennt voneinander oder in kombinierter Weise gelöst bzw. ausgeführt werden, um den Beladungsparameter zu bestimmen. Also, the mathematical model may include at least one equation, a system of equations, and / or machine learning models that are solved separately or in a combined manner to determine the loading parameter.

Alternativ oder ergänzend dient die Auswertungsgröße, die mehreren Auswertungsgrößen bzw. die kombinierte(n) Auswertungsgröße(n) als Eingangsgröße(n) für eine Mustererkennung, die den wenigstens einen Beladungsparameter von Interesse ausgibt. Die Mustererkennung kann auf künstlicher Intelligenz beruhen. Alternatively or additionally, the evaluation variable, the plurality of evaluation variables or the combined evaluation variable (s) serves as input variable (s) for pattern recognition, which outputs the at least one loading parameter of interest. Pattern recognition can be based on artificial intelligence.

Hierzu wurde die Mustererkennung, die beispielsweise ein künstliches neuronales Netzwerk und/oder ein Klassifizierungs- bzw. Klassifikationsverfahren umfasst, zuvor entsprechend trainiert. For this purpose, the pattern recognition, which includes, for example, an artificial neural network and / or a classification or classification method, has previously been trained accordingly.

In jedem Fall wird der wenigstens eine Beladungsparameter von Interesse ermittelt. Bei dem so bestimmten Beladungsparameter von Interesse kann es sich um Information des Objekts 22 im geschlossenen Raum 14 bzw. um Informationen von Teilen, insbesondere Bauteilen, im geschlossenen Raum 14 handeln. Beispielsweise umfasst der Beladungsparameter Informationen bezüglich des Objekttyps, Kombinationen von verschiedenen Objekttypen und/oder Teilen bzw. Bauteilen, die Position des wenigstens einen Objekts 22 bzw. Teile, die Temperatur des wenigstens einen Objekts 22, den Zustand des wenigstens einen Objekts 22, die Menge des Objekts 22, das Volumen des Objekts 22 und/oder das Querschnittsverhältnis des Objekts 22. In any case, the at least one loading parameter of interest is determined. The loading parameter of interest determined in this way can be information of the object 22 in the closed space 14 or information of parts, in particular components, in the closed space 14. By way of example, the loading parameter comprises information relating to the object type, combinations of different object types and / or parts, the position of the at least one object 22 or parts, the temperature of the at least one object 22, the state of the at least one object 22, the set of the object 22, the volume of the object 22 and / or the aspect ratio of the object 22.

Generell kann die Mustererkennung trainiert werden, indem Soll- Trainingsdaten zugeführt werden, die zumindest eine Auswertungsgröße und wenigstens einen tatsächlichen Beladungsparameter umfassen. In general, the pattern recognition can be trained by supplying target training data that includes at least one evaluation variable and at least one actual loading parameter.

Die zumindest eine Auswertungsgröße ist aus Messergebnissen von zumindest zwei Messungen hinsichtlich wenigstens einer Messgröße erhalten worden, wie zuvor beschrieben wurde, also unter Anwendung klassischer Analyseverfahren. Die Messungen sind bei zumindest zwei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des durch elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds durchgeführt worden. The at least one evaluation variable has been obtained from measurement results of at least two measurements with regard to at least one measured variable, as described above, that is to say using classical analysis methods. The measurements have been performed on at least two different spatial distributions of the electric field generated by electromagnetic radiation.

Das Training der Mustererkennung, insbesondere des künstlichen neuronalen Netzwerks, umfasst die folgenden Trainingsschritte: The training of pattern recognition, in particular of the artificial neural network, includes the following training steps:

Vorwärtsspeisen der zu trainierenden Mustererkennung mit den Soll- Trainingsdaten; Forward feeding the pattern recognition to be trained with the target training data;

Ermitteln wenigstens eines Beladungsparameters mittels der Mustererkennung; Determining at least one loading parameter by means of the pattern recognition;

Bestimmen eines Fehlers zwischen dem ermittelten Beladungsparameter und dem tatsächlichen Beladungsparameter; und Determining an error between the determined loading parameter and the actual loading parameter; and

Ändern von Gewichtungsfaktoren der Mustererkennung durch Rückwärtsspeisen der Mustererkennung mit dem Fehler. Change weighting factors of pattern recognition by feeding pattern recognition back with the error.

Hierdurch lässt sich die Mustererkennung entsprechend trainieren, sodass sie selbsttätig Zusammenhänge zwischen der wenigstens einen als Eingangsgröße erhaltenen Auswertungsgröße und wenigstens einem Beladungsparameter herstellt, sodass die trainierte Mustererkennung anschließend, ausschließlich aufgrund wenigstens einer zugeführten Auswertungsgröße den Beladungs parameter ausgeben kann. As a result, the pattern recognition can be trained accordingly so that it automatically determines relationships between the at least one evaluation variable obtained as an input variable and at least one loading parameter produces, so that the trained pattern recognition can then output the loading parameter solely due to at least one supplied evaluation size.

Grundsätzlich wird eine Auswertungsgröße herangezogen, die für wenigstens einen Beladungsparameter von Interesse sensitiv ist, beispielsweise die Temperatur des Objekts/Garguts und/oder Menge, jedoch für andere Beladungsparameter, die nicht von Interesse sind (Störparameter), invariant ist, beispielsweise die Lage des Objekts im geschlossenen Raum. In principle, an evaluation variable is used which is sensitive to at least one loading parameter of interest, for example the temperature of the object / food and / or quantity, but is invariant for other loading parameters which are not of interest (interfering parameters), for example the position of the object in a closed room.

In Abhängigkeit der Beladungsparameter von Interesse bzw. der Störparameter wird wenigstens eine entsprechende Auswertungsgröße aus den Messdaten über die jeweiligen mathematischen Operationen/Transformationen ermittelt, wobei die entsprechende Auswertungsgröße in das mathematische Modell und/oder die Mustererkennung einfließt. Depending on the loading parameters of interest or the disturbance parameters, at least one corresponding evaluation variable is determined from the measured data via the respective mathematical operations / transformations, wherein the corresponding evaluation variable is included in the mathematical model and / or the pattern recognition.

In Figur 7 ist eine Anlage 38 mit einer erfindungsgemäßen Erkennungseinrichtung 10 gezeigt. FIG. 7 shows a system 38 with a recognition device 10 according to the invention.

Bei der Anlage 38 handelt es sich beispielsweise um eine Produktions-, eine Verteilungs- und/oder eine Sortieranlage, mit der Objekte 22 hergestellt, verarbeitet, transportiert, sortiert und/oder verteilt werden. The plant 38 is, for example, a production, distribution and / or sorting plant with which objects 22 are manufactured, processed, transported, sorted and / or distributed.

Die Anlage 38 umfasst hierzu in der gezeigten Ausführungsform ein Transportsystem 40 mit entsprechenden Transportmitteln, beispielsweise Transportbändern und Antrieben, wobei die Objekte 22 mithilfe des Transportsystems 40 durch die Erkennungseinrichtung 10 gefördert werden, um in der Erkennungseinrichtung 10 entsprechende Charakteristika des Objekts 22 bzw. der Objekte 22 zu bestimmen, was als Beladungsparameter des geschlossenen Raums 14 bezeichnet wird. For this purpose, in the illustrated embodiment, the installation 38 comprises a transport system 40 with corresponding transport means, for example conveyor belts and drives, wherein the objects 22 are conveyed by the recognition device 10 by means of the transport system 40 in order to obtain corresponding characteristics of the object 22 or of the objects in the recognition device 10 22 to determine what is referred to as loading parameter of the closed space 14.

Bei der Bestimmung des wenigstens einen Beladungsparameters des geschlossenen Raums 14 mittels der Erkennungseinrichtung 10 ist das Transportsystem 40 vorzugsweise abgeschaltet, sodass sich die Objekte 22 während der kurzen Messzeit nicht bewegen. Beispielsweise werden die Objekte 22 in der Anlage 38 nach ihrem Volumen sortiert, wobei das Volumen der Objekte 22 als Beladungsparameter des geschlossenen Raums 14 in der Erkennungseinrichtung 10 ermittelt wird. When determining the at least one loading parameter of the closed space 14 by means of the recognition device 10, the transport system 40 is preferably switched off so that the objects 22 do not move during the short measuring time. For example, the objects 22 in the installation 38 are sorted according to their volume, the volume of the objects 22 being determined as the loading parameter of the closed space 14 in the recognition device 10.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Anzahl der Objekte 22, die im geschlossenen Raum 14 vorhanden sind, als Beladungsparameter über die Erkennungseinrichtung 10 ermittelt wird. Hierzu kann der geschlossene Raum 14 für eine bestimmte Zeit mit Objekten 22 beschickt bzw. beladen werden. Beispielsweise handelt es sich bei der Anlage 38 um eine Produktionsanlage von Objekten 22, sodass die Produktionsleistung der Anlage 38 so erfasst werden kann, nämlich durch die Anzahl der produzierten Objekte 22 in einem definierten Zeitintervall. It can also be provided that the number of objects 22 present in the closed space 14 is determined as a loading parameter via the recognition device 10. For this purpose, the closed space 14 can be charged or loaded with objects 22 for a certain time. By way of example, the installation 38 is a production facility of objects 22, so that the production output of the installation 38 can be detected in this way, namely by the number of objects 22 produced in a defined time interval.

Ferner kann es sich bei der Anlage 22 um eine Eiscreme-Produktionsanlage handeln, wobei in der Erkennungseinrichtung 10 der Zustand der Objekte 22, also der Eiscreme, erfasst wird. Es wird also mittels der elektromagnetischen Strahlung erfasst, ob die produzierte Eiscreme ausreichend gekühlt und demnach gefroren ist, da auf den Aggregatszustand geschlossen wird. Die hierfür vorgesehene Mikrowellenstrahlung hat eine geringe Leistung, die die Eiscreme nicht erwärmt, wie vorstehend mit Bezug auf Figur 1 bereits erläutert worden ist. Furthermore, the system 22 can be an ice cream production plant, wherein the state of the objects 22, ie the ice cream, is detected in the recognition device 10. It is therefore detected by means of the electromagnetic radiation, whether the ice cream produced is sufficiently cooled and therefore frozen, as is closed to the state of aggregation. The microwave radiation provided for this purpose has a low power, which does not heat the ice cream, as has already been explained above with reference to FIG.

Des Weiteren kann die Erkennungseinrichtung 10 zur Klassifizierung des Objekts 22 bzw. der Objekte 22 dienen, sofern in der angeschlossenen Anlage 38 mehrere unterschiedliche Objekte 22 bzw. Güter produziert werden. Aufgrund der Klassifizierung, also der Bestimmung des Objekttyps, können die Objekte 22 dann entsprechend automatisch sortiert werden. Furthermore, the recognition device 10 can be used to classify the object 22 or the objects 22 if several different objects 22 or goods are produced in the connected system 38. Due to the classification, ie the determination of the object type, the objects 22 can then be sorted accordingly.

Die Erkennungseinrichtung 10 kann wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform bei einem Gargerät 8 ausgebildet sein, um das entsprechende Objekt 22 in einem geschlossenen Raum 14 der Erkennungseinrichtung 10 mittels elektromagnetischer Strahlung abzutasten, sodass zumindest ein Beladungsparameter des geschlossenen Raums 14 erkannt bzw. festgestellt wird, indem wenigstens eine Messgröße bei zwei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des elektromagnetischen Felds gemessen und entsprechend ausgewertet werden. Insofern umfasst die Erkennungseinrichtung 10 einen geschlossenen Raum 14, sodass die für das Verfahren vorgesehenen Mikrowellen (elektromagnetische Strahlung) eingesperrt sind. Dem zumindest geschlossenen Raum 14 ist zumindest eine Antenne 30, insbesondere mehrere Antennen 30, zugeordnet, wie dies in Figur 7 gezeigt ist. As in the previously described embodiment, the recognition device 10 may be formed in a cooking appliance 8 in order to scan the corresponding object 22 in a closed space 14 of the recognition device 10 by means of electromagnetic radiation, so that at least one loading parameter of the closed space 14 is recognized or detected by at least one measured variable at two different spatial distributions of the electromagnetic field are measured and evaluated accordingly. In this respect, the recognition device 10 includes a closed space 14, so that the intended for the process of microwave (electromagnetic radiation) are locked. The at least closed space 14 is assigned at least one antenna 30, in particular a plurality of antennas 30, as shown in FIG.

Zudem umfasst die Erkennungseinrichtung 10 eine Mikrowelleneinheit 26, die in der gezeigten Ausführungsform mehrere Mikrowellenquellen 28 aufweist, über die die elektromagnetische Strahlung bereitgestellt wird, die über die Antennen 30 in den geschlossenen Raum 14 eingespeist werden, wie zuvor bereits beschrieben wurde. In addition, the detection device 10 comprises a microwave unit 26 which, in the embodiment shown, comprises a plurality of microwave sources 28, via which the electromagnetic radiation is supplied, which are fed via the antennas 30 into the closed space 14, as previously described.

Das Verfahren zum Erkennen des wenigstens einen Beladungsparameters des geschlossen Raums 14 wird bei der Erkennungseinrichtung 10 gemäß der in Figur 7 gezeigten Verwendung in analoger Weise zu den obigen Ausführungen zu der Verwendung der Erkennungseinrichtung 10 bei einem Gargerät 8 ausgeführt, sodass auf die obigen Ausführungen entsprechend verwiesen wird, insbesondere hinsichtlich der Figuren 1 bis 6. The method for detecting the at least one loading parameter of the closed space 14 is carried out in the detection device 10 according to the use shown in Figure 7 in a manner analogous to the above statements on the use of the detection device 10 in a cooking appliance 8, so referred to the above statements is, in particular with regard to the figures 1 to 6.

Grundsätzlich kann ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln vorgesehen sein, um die Schritte des zuvor genannten Verfahrens durchzuführen, also des Verfahrens zum Trainieren einer Mustererkennung und/oder das Verfahren zum Erkennen wenigstens eines Beladungsparameters, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit oder einer entsprechenden Steuer- und Auswerteeinheit 36 ausgeführt wird, insbesondere der Steuer- und Auswerteeinheit 36 der zuvor beschriebenen Erkennungseinrichtung 10. In principle, a computer program with program code means can be provided in order to carry out the steps of the aforementioned method, ie the method for training a pattern recognition and / or the method for recognizing at least one loading parameter, if the computer program is run on a computing unit or a corresponding control and evaluation unit 36 is executed, in particular the control and evaluation unit 36 of the detection device 10 described above.

Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sein. The computer program may be stored on a computer-readable medium.

Claims

Patentansprüche claims

1. Verfahren zum Erkennen wenigstens eines Beladungsparameters eines geschlossen Raums (14) von einer Erkennungseinrichtung (10) mittels elektromagnetischer Strahlung, bei dem Messungen von wenigstens einer Messgröße verwendet werden, wobei: eine erste Messung bei einer ersten räumlichen Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds durchgeführt wird, zumindest eine zweite Messung bei einer zweiten räumlichen Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds durchgeführt wird, die unterschiedlich zur ersten räumlichen Verteilung des elektrischen Felds ist, und die zumindest zwei Messungen hinsichtlich der wenigstens einen Messgröße mittels einer mathematischen Operation und/oder mathematischer Transformation ausgewertet werden, um wenigstens eine Auswertungsgröße aus den Messergebnissen zu erhalten, über die der Beladungsparameter bestimmt wird, indem eine Mustererkennung, die die wenigstens eine Auswertungsgröße als Eingangsgröße aufweist, und/oder ein mathematisches Modell angewendet werden bzw. wird, das die wenigstens eine Auswertungsgröße und zumindest einen Trainingsparameter umfasst, der aufgrund vorheriger Tests ermittelt worden ist. A method for detecting at least one loading parameter of a closed space (14) of a detection device (10) by means of electromagnetic radiation, are used in the measurements of at least one measured variable, wherein: a first measurement at a first spatial distribution of the generated by the electromagnetic radiation carried out at least a second measurement at a second spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation, which is different from the first spatial distribution of the electric field, and the at least two measurements with respect to the at least one measured variable by means of a mathematical operation and / or mathematical transformation are evaluated in order to obtain at least one evaluation variable from the measurement results, over which the loading parameter is determined by a pattern recognition, the at least one Auswertu ngsgröße as input, and / or a mathematical model can be applied or that includes the at least one evaluation size and at least one training parameter, which has been determined on the basis of previous tests.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Verteilung des durch die elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds geändert wird, indem die räumliche Verteilung des elektrischen Felds über eine Bewegung eines elektrisch leitfähigen Bauteils, einen Modenmischer, die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, die Leistung der elektromagnetischen Strahlung und/oder die Phase der elektromagnetischen Strahlung verändert werden bzw. wird, insbesondere wobei ein im geschlossen Raum (14) angeordnetes Lüfterrad (24) als Modenmischer verwendet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the spatial distribution of the electric field generated by the electromagnetic radiation is changed by the spatial distribution of the electric field via a movement of an electrically conductive member, a mode mixer, the frequency of the electromagnetic radiation Power of the electromagnetic radiation and / or the phase of the electromagnetic radiation is changed or is, in particular wherein a fan in the closed space (14) arranged (24) is used as a mode mixer.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Messgröße die Amplitude, die Phase, ein Netzwerkparameter, die Leistung von vorlaufenden elektromagnetischen Wellen, die Leistung von rücklaufenden elektromagnetischen Wellen und/oder das Verhältnis der Leistungen der vorlaufenden elektromagnetischen Wellen und rücklaufenden elektromagnetischen Wellen ist. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one measured variable, the amplitude, the phase, a network parameter, the power of leading electromagnetic waves, the power of returning electromagnetic waves and / or the ratio of the power of the leading electromagnetic waves and returning electromagnetic waves.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Antennen (30) vorgesehen sind, über die jeweils, insbesondere kohärente, elektromagnetische Wellen in den geschlossen Raum (14) eingespeist werden, insbesondere wobei der Phasenbezug der über die mehreren Antennen (30) in den geschlossen Raum (14) eingespeisten elektromagnetischen Wellen während der Messung fix ist. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a plurality of antennas (30) are provided, are fed via the respectively, in particular coherent, electromagnetic waves in the closed space (14), in particular wherein the phase reference of the plurality of antennas ( 30) in the closed space (14) fed electromagnetic waves during the measurement is fixed.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Beladungsparameter der Objekttyp, die Position des Objekts (22) innerhalb des geschlossenen Raums (14), das Volumen (V) des Objekts (22), die Menge des Objekts (22), die Temperatur des Objekts (22), das Querschnittsverhältnis des Objekts, die Anzahl an Objekten und/oder der Zustand des Objekts ist bzw. dass der wenigstens eine Beladungsparameter Informationen bezüglich im geschlossenen Raum (14) vorhanden Teilen umfasst. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one loading parameter of the object type, the position of the object (22) within the closed space (14), the volume (V) of the object (22), the amount of the object (22), the temperature of the object (22), the aspect ratio of the object, the number of objects and / or the state of the object or that the at least one loading parameter includes information regarding parts present in the closed space (14).

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auswertungsgröße ein Minimalwert der Messergebnisse, ein Maximalwert der Messergebnisse, ein Wert einer mathematischen Transformation der Messergebnisse und/oder ein Wert einer mathematischen Darstellung der Messergebnisse ist, insbesondere ein Verbundmoment, ein Wert der Verteilung der Messergebnisse, eine Ableitung, ein Gradient, der Integralwert, eine Wahrscheinlichkeitsverteilung wie ein Histogramm und/oder Parameter der Wahrscheinlichkeitsverteilung bzw. des Histogramms, beispielsweise der Mittelwert, die Varianz, ein Symmetriewert, die Kurtosis und/oder die Standardabweichung, wenigstens ein Parameter der Informationstheorie wie die Entropie, die Verbundentropie, die bedingte Entropie, die differentielle Entropie, die Transinformation und/oder die Kullback-Leibler- Divergenz, eine Summe, eine Projektion, und/oder eine Taylor-Darstellung. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one evaluation variable is a minimum value of the measurement results, a maximum value of the measurement results, a value of a mathematical transformation of the measurement results and / or a value of a mathematical representation of the measurement results, in particular a composite moment, a value of the distribution of the measurement results, a derivative, a gradient, the integral value, a probability distribution such as a histogram and / or parameter of the probability distribution or the histogram, for example the mean value, the variance, a symmetry value, the kurtosis and / or the standard deviation, at least one parameter of information theory such as entropy, composite entropy, conditional entropy, differential entropy, transinformation, and / or Kullback-Leibler divergence, a sum, a projection, and / or a Taylor representation.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Auswertungsgrößen bestimmt werden, die in die Mustererkennung und/oder das mathematische Modell einfließen, insbesondere wobei die Mustererkennung und/oder das mathematische Modell einen Zusammenhang zwischen wenigstens zwei Auswertungsgrößen hersteilen bzw. herstellt, über den auf den Beladungsparameter geschlossen wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a plurality of evaluation variables are determined, which flow into the pattern recognition and / or the mathematical model, in particular wherein the pattern recognition and / or the mathematical model produce or establish a relationship between at least two evaluation variables , which closes on the loading parameter.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Auswertungsgrößen bestimmt werden, die unter anderem als Eingangsparameter für einen Maschinenlern-Algorithmus verwendet werden, insbesondere wobei der zumindest eine Trainingsparameter durch den Maschinenlern-Algorithmus ermittelt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a plurality of evaluation variables are determined, which are used inter alia as input parameters for a machine learning algorithm, in particular wherein the at least one training parameter is determined by the machine learning algorithm.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der zumindest zwei Messungen automatisiert erfolgen, sodass die wenigstens eine Auswertungsgröße in automatischer Weise bestimmt wird, um den Beladungsparameter automatisch zu ermitteln. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the evaluation of the at least two measurements are automated, so that the at least one evaluation variable is determined in an automatic manner to automatically determine the loading parameter.

10. Verfahren zum Trainieren einer Mustererkennung mit Soll-Trainingsdaten, die zumindest eine Auswertungsgröße und wenigstens einen tatsächlichen Beladungsparameter umfassen, wobei die zumindest eine Auswertungsgröße aus Messergebnissen von zumindest zwei Messungen hinsichtlich wenigstens einer Messgröße mittels mathematischer Operationen und/oder mathematischer Transformationen erhalten worden ist, wobei die Messungen bei zwei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen des durch elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds durchgeführt worden sind, mit den folgenden Trainingsschritten: 10. A method for training a pattern recognition with desired training data, which comprise at least one evaluation variable and at least one actual loading parameter, wherein the at least one evaluation variable has been obtained from measurement results of at least two measurements with respect to at least one measured variable by means of mathematical operations and / or mathematical transformations, the measurements being carried out at two different spatial distributions of the electromagnetic field generated by electromagnetic radiation, with the following training steps:

Bestimmen eines Fehlers zwischen dem ermittelten Beladungsparameter und dem tatsächlichen Beladungsparameter; und Ändern von Gewichtungsfaktoren der Mustererkennung durch Rückwärtsspeisen der Mustererkennung mit dem Fehler. Determining an error between the determined loading parameter and the actual loading parameter; and Change weighting factors of pattern recognition by feeding pattern recognition back with the error.

1 1. Erkennungseinrichtung (10) für eine Anlage (38), mit einem geschlossenen Raum (14) und einer Steuer- und Auswerteeinheit (36), wobei die Erkennungseinrichtung (10), insbesondere die Steuer- und Auswerteeinheit (36), eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen und/oder zumindest einen Trainingsparameter für ein mathematisches Modell zu ermitteln, das zumindest eine Auswertungsgröße aus Messungen wenigstens einer Messgröße bei unterschiedlichen räumlichen Verteilungen eines durch eingespeiste elektromagnetische Strahlung erzeugten elektrischen Felds umfasst. 1 1. Detection device (10) for a system (38), with a closed space (14) and a control and evaluation unit (36), wherein the detection device (10), in particular the control and evaluation unit (36), is established to perform a method according to any one of the preceding claims and / or to determine at least one training parameter for a mathematical model comprising at least one evaluation variable from measurements of at least one measured variable at different spatial distributions of an electric field generated by injected electromagnetic radiation.

12. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um die Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit oder einer entsprechenden Steuer- und Auswerteeinheit (36) ausgeführt wird, insbesondere einer Steuer- und Auswerteeinheit (36) einer Erkennungseinrichtung (10) nach Anspruch 11. 12. Computer program with program code means to perform the steps of a method according to one of claims 1 to 10, when the computer program is executed on a computing unit or a corresponding control and evaluation unit (36), in particular a control and evaluation unit (36) of a recognition device (10) according to claim 11.

13. Computerlesbarer Datenträger, auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist. 13. Computer-readable data carrier on which a computer program according to claim 12 is stored.